Rus izumi - linearni generator

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-07 16:24

Ovaj članak će biti od interesa za "oštre tehničare" - govori o alternativnom rasporedu motora s unutarnjim izgaranjem. Ovo je još jedna potvrda domišljatosti Rusa: motori ovog tipa - linearni - tek počinju da se razvijaju u inostranstvu.

Istorijski gledano, tradicionalni uređaji za proizvodnju električne energije koristili su rotaciono kretanje za pomicanje namotaja u magnetskom polju. Takve uređaje pokreću različiti propeleri: hidroturbine, plinske turbine, vjetroturbine itd. Tradicionalni motor sa unutrašnjim sagorevanjem je takođe jedan od pokretača. U takvim propelerima, kemijska energija goriva prolazi kroz višestruke transformacije: prvo u translacijsko kretanje klipova, a zatim u rotacijsko kretanje radilice, a zatim samo u električnu struju.

Potreba za takvom transformacijom dovodi i do mehaničkih gubitaka i do komplikacije dizajna motora u cjelini. Svi smo vidjeli jednu te istu sliku u eksperimentima fizike: učitelj uzima trajni magnet i počinje ga pomicati naprijed-nazad u induktoru. U tom slučaju napon se pojavljuje na priključcima zavojnice. S kreiranim dizajnom fundamentalno novog tipa električnih generatora, pružamo mogućnost korištenja povratnog kretanja za generiranje električne struje bez međupretvorbe u rotacijsko kretanje.

U linearnom generatoru koji smo razvili (u daljem tekstu LG), umjesto poklopaca cilindara ugrađena su dva vanjska klipa, koji su čvrsto pričvršćeni jedan za drugi. Ovo tehnološko rješenje je rezultat nekoliko faktora o kojima ćemo govoriti u nastavku.

Kod tradicionalnih motora u cilindrima tokom sagorevanja goriva, klip se od nastalog pritiska gasa počinje kretati u jednom smeru, ali prema zakonima inercije i sam cilindar počinje da se kreće u suprotnom smeru. Stoga je rad motora sa unutrašnjim sagorevanjem uvek praćen vibracijama. Za njegovo gašenje koriste se složene tehnološke metode, što dovodi do povećanja troškova proizvodnje motora. Na primjer, da bi se prigušile vibracije kada se radilica okreće, na nju se postavljaju dodatni kompenzacijski utezi, što dovodi do povećanja mase radilice. Danas otprilike 40% mase radilice čine kompenzacijski utezi.

Sada se vratimo na razvijeni LG dizajn. Direktno koristimo kretanje klipova naprijed za generiranje električne struje. Ako uzmemo u obzir shematski dijagram, onda možemo utvrditi da su dva unutarnja klipa međusobno povezana krutom vezom, a dva vanjska na isti način. Šta nam to daje?

Prvo i što je najvažnije, radikalno pojednostavljenje dizajna motora. Ovaj motor nema dijelove kao što su radilica, bregasto vratilo, transmisija od radilice do bregaste osovine, usisni i izduvni ventili. Pojednostavljenjem dizajna, cijena motora je drastično smanjena.

Sekunda. Kombinacija dva unutrašnja klipa i dva eksterna klipa koju smo mi predložili daje nam skoro potpuni odsustvo vibracija tokom rada ovog LG-a. Kako se to dešava? Pretpostavimo da se sagorijevanje goriva događa u jednom od cilindara, a onda će se u drugom istovremeno komprimirati zrak ili mješavina goriva. U ovom slučaju, unutrašnji se klipovi pomiču, na primjer, udesno, a zatim će se vanjski klipovi pomicati ulijevo. Ako je masa vanjskih klipova jednaka masi unutrašnjih klipova, tada će inercijske sile koje proizlaze iz kretanja klipova biti međusobno kompenzirane i neće se prenositi na tijelo motora. Ovo omogućava postavljanje ovog LG-a na ultra laganu podlogu i napuštanje bilo kakvih uređaja za prigušivanje vibracija. Što opet dovodi do smanjenja cijene generatora.

Treće. Recimo da smo uzeli tradicionalni motor i pustili ga u rad. Imat će određenu brzinu radilice, koja će biti određena frekvencijom hoda klipa u cilindru. Sada ćemo uzeti naš LH i postaviti ga na istu brzinu klipa u cilindru kao kod tradicionalnog motora. Istovremeno, brzina ekspanzije gasova u LG cilindru će biti dvostruko veća od same ekspanzione komore, u poređenju sa tradicionalnim motorom, a to nam daje, jednostavnim rečima, mogućnost da uzimamo više energije iz gasova., što će dovesti do povećanja ukupne efikasnosti LG …

Nakon izvršenih teoretskih proračuna, dobili smo sljedeće pokazatelje

• Brzina hoda klipa = 500
• Prečnik cilindra = 372 mm
• Hod klipa = 439 mm
• Puna dužina LG = 6000mm
• Puna širina i visina LG = 1000mm
• Efikasnost indikatora = 51,38%
• Efektivna efikasnost = 49,85%
• Potrošnja goriva = 171,3 gr / (kWatt * sat)
• Snaga = 1000 kWatt

Svi proračuni su obavljeni pri pritisku pojačanja = 0,11 Mpa (blago rečeno iz kućnog fena za kosu). Ako je na generator ugrađena dodatna plinska turbina, tada se snaga generatora može povećati bez povećanja geometrijskih dimenzija

Ali čak i uz ovo, efikasnost LG-a se pokazala veoma impresivnom. Poređenja radi, prosječna efikasnost modernih automobilskih motora ne prelazi 40%, a samo brodski dugohodni motori, kod kojih je hod klipa u cilindru oko 2,0 - 2,5 metara !!!, približavaju se pokazatelju efikasnosti od 45-50 %.

Kao što možete vidjeti iz ovih proračuna, predloženi LG ima izduženi cilindrični oblik. Odnos dužine LG-a i njegovog prečnika je 6 prema 1tse. Neki bi mogli reći da je to njegov veliki nedostatak. U nekim slučajevima, da. Ali hajde da razmišljamo kao inženjeri.

Razmotrite običan automobil, odnosno njegov motor i njegove načine rada. Kroz grad se vozimo brzinom od 60 km na sat (u većini slučajeva to je najveća dozvoljena brzina u gradu). Šta imamo u tradicionalnom motoru sa ovim? A imamo i činjenicu da radi najmanje polovinu projektovane snage. Ko zna, dobro, a ko ne zna, sad ćemo im reći jednu divnu stvar. Budući da je proračun procesa unutar cilindra prilično težak zadatak, a parametri rada na različitim načinima rada motora mogu se prilično razlikovati, u većini slučajeva dizajn motora (što podrazumijeva apsolutno sve pokazatelje, poput prečnika usisnika i izduvnih ventila, zapremine dovedenog vazduha, njegove temperature itd.) i njegova efikasnost se izračunava pri radu u nominalnom režimu. To znači da će se maksimalna efikasnost motora postići samo kada radi u nominalnom režimu. U svim ostalim slučajevima, kao što je djelomično opterećenje ili preopterećenje, efikasnost motora je uvijek manja od maksimalno mogućeg. Naš LG takođe nije lišen ovog nedostatka. ALI. Ali predlažemo da u automobil ugradite ne jedan LG, već, na primjer, dva. Recimo da nam je potrebno 70 kW snage da bi se automobil pokrenuo maksimalnom brzinom. Automobilu ćemo isporučiti dva LG-a snage 35 kW. Šta će nam to dati? A to će nam dati činjenicu da u gradskoj vožnji možemo koristiti samo jedan LH, a drugi će biti isključen. To će dovesti do činjenice da će LG raditi u nominalnom režimu vožnje u gradu i da će imati maksimalnu efikasnost. A ovo je smanjenje potrošnje benzina u gradskom ciklusu. Plus, ako jedan LH pokvari, imamo drugi LH. Da, nećete ići maksimalnom brzinom, ali ćete barem moći doći do najbližeg servisnog centra bez pomoći šlepera. Neću opisivati sve prednosti takvog rasporeda, većina vozača će odmah shvatiti o čemu se radi. Ali želim da istaknem da tradicionalni motori ne dozvoljavaju dvostruki raspored zbog svoje veličine i pokazatelja mase motora prema proizvedenoj snazi (tzv. specifična težina). A naš LG to dozvoljava.

Trenutno već imamo dva LH modela. Sakupili smo prvi model, da tako kažem, i ono što smo našli pod nogama - od cilindara i klipova do mopeda. Kao rezultat toga, nismo ga koristili na gorivo, ali smo bili sigurni da nema vibracija. Ispitivanja su obavljena komprimiranim zrakom, a opruge u cijevima korištene su kao sinhronizatori. Video o tome možete pogledati u ovom videu:

Sada smo skoro završili drugi model, za koji su detalji kreirani u potpunosti od 0 prema našim crtežima. Nadam se da ćemo do jeseni 2013. završiti montažu i moći da demonstriramo radni LG, kao i njegove stvarne karakteristike.

Pokušali smo da zainteresujemo mnoge kompanije za naš razvoj. Kontaktirali smo razne fabrike automobila u Ukrajini i Rusiji. Ali u većini slučajeva smo čuli takve riječi da je ideja klasa, ali ovaj motor se neće pokvariti, kažu, gdje ćemo profitirati ako ne trebamo proizvoditi rezervne dijelove za njega, a proizvodnja treba biti preuređen, a ovo je novac. To je sramota za domovinu. Izdavanjem takvog LG-a, Rusija bi mogla postati lider u proizvodnji motora u roku od nekoliko godina. I tako nastavljamo da kupujemo strane automobile i podižemo ekonomiju i dajemo posao ljudima koji nisu u našoj zemlji. Sa sigurnošću mogu reći da budućnost izgradnje motora leži u linearnim mašinama. Sada se u nekim zemljama aktivno razvijaju različiti linearni motori: u Australiji - PemPec Motors, u Engleskoj - Libertine FPE Limited (video prezentacija), u Češkoj - Češki tehnički univerzitet (projektno mjesto), u SAD-u - The Automotive Laboratorija za kontrolu pogona (APCL) … Došao je trenutak da onaj ko prvi ustane dobije svoje papuče. Sada konačno možemo postati prvi u ovoj oblasti, jer je naš dizajn linearnog generatora mnogo bolji od svih navedenih, kako dizajnom tako i radom.

Rad na LG-u je započeo još 2008. godine. Ali zbog ogromnih troškova naručivanja dijelova u jednom primjerku, oni se izvode do danas. Za to vrijeme dizajn je nekoliko puta mijenjan. Na primjer, danas smo napustili mehanički sinhronizator između vanjskog i unutrašnjeg klipa, a sinhronizaciju smo obezbijedili samo zbog otpora kretanju klipova koji stvaraju zavojnice kada se u njih ubrizgava struja. Također, prilikom izrade dijelova za LG, u početku možete postaviti mogućnost promjene volumena komore za kompresiju, a to će dovesti do činjenice da se u roku od nekoliko sati, bez promjene dizajna, LG može prenijeti s rada na benzina, na primjer, za rad na alkoholu ili ulju (u tradicionalnim motorima, ako je motor razvijen za benzin, tada ga je nemoguće prenijeti na viskoznije gorivo, prvenstveno zbog fiksnog volumena kompresijske komore). Razvijene su još neke sitnice koje vam omogućavaju da se riješite nekih nedostataka svojstvenih ovom LH. Nažalost, u našem svijetu trgovine, gdje se sve ideje kradu u tren oka, ne možemo reći o svim nijansama dizajna.

Ako je ipak neko zainteresovan za proizvodnju ovog LG-a, evo kontakata za komunikaciju sa jednim od autora ove kreacije.

: oleg_goodzon

:

: 394774068

: +380966912777

Srdačan pozdrav, Oleg Gunyakov i Vladimir Kuznetsov.