Inventions Rus - générateur linéaire

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 16:04

Cet article intéressera les "techniciens exigeants" - il parle d'une configuration alternative du moteur à combustion interne. C'est une nouvelle confirmation de l'ingéniosité des Russes: des moteurs de ce type - linéaires - commencent tout juste à être développés à l'étranger.

Historiquement, les dispositifs traditionnels de production d'électricité ont utilisé un mouvement rotatif pour déplacer des enroulements dans un champ magnétique. De tels dispositifs sont mis en mouvement par diverses hélices: turbines hydrauliques, turbines à gaz, éoliennes, etc. Le moteur à combustion interne traditionnel est également l'un des moteurs. Dans de telles hélices, l'énergie chimique du carburant subit de multiples transformations: d'abord en mouvement de translation des pistons, puis en mouvement de rotation du vilebrequin, et ensuite seulement en courant électrique.

La nécessité d'une telle transformation entraîne à la fois des pertes mécaniques et une complication de la conception du moteur dans son ensemble. Nous avons tous vu une seule et même image dans les expériences de physique: le professeur prend un aimant permanent et commence à le déplacer d'avant en arrière dans l'inducteur. Dans ce cas, une tension apparaît aux bornes de la bobine. Avec la conception créée d'un type fondamentalement nouveau de générateurs électriques, nous offrons la possibilité d'utiliser un mouvement alternatif pour générer du courant électrique sans conversions intermédiaires en mouvement rotatif.

Dans le générateur linéaire que nous avons développé (ci-après dénommé LG), au lieu des couvercles de cylindre, deux pistons externes sont installés, qui sont rigidement fixés l'un à l'autre. Cette solution technologique est due à plusieurs facteurs, que nous aborderons ci-dessous.

Dans les moteurs traditionnels à cylindres lors de la combustion du carburant, le piston, à partir de la pression du gaz résultant, commence à se déplacer dans une direction, mais selon les lois de l'inertie, le cylindre lui-même commence également à se déplacer dans la direction opposée. Par conséquent, le fonctionnement des moteurs à combustion interne est toujours accompagné de vibrations. Pour l'éteindre, des méthodes technologiques complexes sont utilisées, ce qui entraîne une augmentation du coût de production du moteur. Par exemple, pour amortir les vibrations lorsque le vilebrequin tourne, des poids de compensation supplémentaires sont installés dessus, ce qui entraîne une augmentation de la masse du vilebrequin. Aujourd'hui, environ 40 % de la masse d'un vilebrequin sont des masses de compensation.

Revenons maintenant au design développé par LG. Nous utilisons directement le mouvement vers l'avant des pistons pour générer un courant électrique. Si nous considérons le schéma de principe, nous pouvons déterminer que deux pistons internes sont reliés l'un à l'autre par une connexion rigide et deux externes de la même manière. Qu'est-ce que ça nous donne ?

D'abord et surtout, une simplification radicale de la conception du moteur. Ce moteur n'a pas de pièces telles que le vilebrequin, l'arbre à cames, la transmission vilebrequin à arbre à cames, les soupapes d'admission et d'échappement. En simplifiant la conception, le coût du moteur est considérablement réduit.

Seconde. La combinaison de deux pistons internes et de deux pistons externes que nous proposons nous offre une absence quasi totale de vibration lors du fonctionnement de ce LG. Comment cela peut-il arriver? Supposons que la combustion du carburant se produise dans l'un des cylindres, puis dans l'autre en même temps, l'air ou le mélange de carburant sera comprimé. Dans ce cas, les pistons intérieurs se déplacent par exemple vers la droite, puis les pistons extérieurs se déplacent vers la gauche. Si la masse des pistons externes est égale à la masse des pistons internes, alors les forces d'inertie résultant du mouvement des pistons seront mutuellement compensées et ne seront pas transmises au corps du moteur. Cela permet d'installer ce LG sur une fondation ultra-légère et d'abandonner tout dispositif d'amortissement des vibrations. Ce qui conduit à nouveau à une diminution du coût du générateur.

Troisième. Disons que nous avons pris un moteur traditionnel et l'avons mis en service. Il aura une certaine vitesse de vilebrequin, qui sera déterminée par la fréquence de la course du piston dans le cylindre. Maintenant, nous allons prendre notre LH et la régler sur la même vitesse de course du piston dans le cylindre que celle d'un moteur traditionnel. Dans le même temps, le taux d'expansion des gaz dans le cylindre LG sera deux fois plus important que la chambre d'expansion elle-même, par rapport à un moteur traditionnel, ce qui nous donne, en termes simples, la possibilité de tirer plus d'énergie des gaz, ce qui entraînera une augmentation de l'efficacité globale du LG …

Après avoir effectué des calculs théoriques, nous avons obtenu les indicateurs suivants

• Taux de course du piston = 500
• Diamètre du cylindre = 372 mm
• Course du piston = 439 mm
• Longueur totale = 6000mm

• Pleine largeur et hauteur = 1000mm

• Efficacité de l'indicateur = 51,38%
• Efficacité effective = 49,85%
• Consommation de carburant = 171,3 gr / (kWatt * heure)
• Puissance = 1000 kWatt

Tous les calculs ont été effectués à une pression de suralimentation = 0,11 Mpa (pour ne pas dire plus à partir d'un sèche-cheveux domestique). Si une turbine à gaz supplémentaire est installée sur le générateur, la puissance du générateur peut être augmentée sans augmenter les dimensions géométriques

Mais même avec cela, l'efficacité du LG s'est avérée très impressionnante. À titre de comparaison, l'efficacité moyenne des moteurs automobiles modernes ne dépasse pas 40%, et seuls les moteurs marins à longue course, dans lesquels la course du piston dans le cylindre est d'environ 2,0 à 2,5 mètres !!!, approchent l'indicateur d'efficacité de 45-50 %.

Comme vous pouvez le voir sur ces calculs, le LG proposé a une forme cylindrique allongée. Le rapport de la longueur du LG à son diamètre est de 6 à 1tse. Certains pourraient dire que c'est son énorme inconvénient. Dans certains cas, oui. Mais pensons comme des ingénieurs.

Considérons une voiture ordinaire, ou plutôt son moteur et ses modes de fonctionnement. Nous traversons la ville à une vitesse de 60 km/h (dans la plupart des cas, c'est la vitesse maximale autorisée en ville). Qu'avons-nous dans un moteur traditionnel avec cela? Et nous avons le fait qu'il fonctionne au moins la moitié de la puissance projetée. Qui sait, eh bien, et qui ne sait pas, nous allons maintenant leur dire une chose merveilleuse. Étant donné que le calcul des processus à l'intérieur du cylindre est une tâche assez difficile et que les paramètres de fonctionnement à divers modes de moteur peuvent différer de manière assez significative, dans la plupart des cas, la conception du moteur (ce qui signifie absolument tous les indicateurs, tels que les diamètres de l'admission et soupapes d'échappement, le volume d'air fourni, sa température, etc.) et son efficacité est calculée en fonctionnement en régime nominal. Cela signifie que l'efficacité maximale du moteur ne sera atteinte que lorsqu'il fonctionne en mode nominal. Dans tous les autres cas, tels qu'une charge partielle ou une surcharge, le rendement du moteur est toujours inférieur au maximum possible. Notre LG n'est pas non plus dépourvu de cet inconvénient. MAIS. Mais nous proposons d'installer non pas un LG dans la voiture, mais, par exemple, deux. Disons que nous avons besoin de 70 kW de puissance pour déplacer la voiture à la vitesse maximale. Nous fournirons deux LG d'une puissance de 35 kW à la voiture. Que va-t-il nous apporter ? Et cela nous donnera le fait que lors de la conduite en ville, nous ne pouvons utiliser qu'une seule LH et la seconde sera éteinte. Cela conduira au fait que le LG fonctionnera en mode nominal lors de la conduite en ville et aura une efficacité maximale. Et c'est une diminution de la consommation d'essence en cycle urbain. De plus, si une LH tombe en panne, nous avons une deuxième LH. Oui, vous n'irez pas à la vitesse maximale, mais au moins vous pourrez vous rendre au centre de service le plus proche sans l'aide de dépanneuses. Je ne décrirai pas tous les avantages d'un tel aménagement, la plupart des automobilistes comprendront tout de suite de quoi il s'agit. Mais je tiens à souligner que les moteurs traditionnels ne permettent pas une double disposition en raison de leur taille et des indicateurs de la masse du moteur à la puissance générée (la soi-disant gravité spécifique). Et notre LG le permet.

Pour le moment, nous avons déjà deux modèles LH. Nous avons rassemblé le premier modèle, pour ainsi dire, et ce que nous avons trouvé sous nos pieds - des cylindres et pistons aux cyclomoteurs. En conséquence, nous ne l'avons pas fait fonctionner au carburant, mais nous étions sûrs qu'il n'y avait aucune vibration. Les tests ont été effectués avec de l'air comprimé et des ressorts dans les tubes ont été utilisés comme synchroniseurs. Vous pouvez regarder une vidéo à ce sujet dans cette vidéo:

Nous avons maintenant presque terminé le deuxième modèle, dont les détails ont été créés entièrement à partir de 0 selon nos dessins. J'espère que d'ici l'automne 2013, nous terminerons l'assemblage et serons en mesure de démontrer un LG fonctionnel, ainsi que ses caractéristiques réelles.

Nous avons essayé d'intéresser de nombreuses entreprises à notre développement. Nous avons contacté diverses usines automobiles en Ukraine et en Russie. Mais dans la plupart des cas, nous avons entendu des mots tels que l'idée est la classe, mais ce moteur ne tombera pas en panne, disent-ils, où allons-nous faire des bénéfices si nous n'avons pas besoin de produire des pièces de rechange pour lui, et la production doit à refaire, et c'est de l'argent. C'est une honte pour la patrie. En lançant un tel LG, la Russie pourrait devenir un leader dans la construction de moteurs d'ici quelques années. Et donc nous continuons à acheter des voitures étrangères, à relancer l'économie et à donner des emplois à des personnes qui ne sont pas dans notre pays. Je peux dire avec certitude que l'avenir de la construction de moteurs réside dans les machines linéaires. Aujourd'hui, dans certains pays, divers moteurs linéaires sont activement développés: en Australie - PemPec Motors, en Angleterre - Libertine FPE Limited (présentation vidéo), en République tchèque - Université technique tchèque (site du projet), aux USA - The Automotive Laboratoire de contrôle de la propulsion (APCL) … Le moment est venu où celui qui s'est levé le premier a ses pantoufles. Maintenant, nous pouvons enfin devenir les premiers dans ce domaine, car notre conception de générateur linéaire est bien meilleure que tout ce qui précède, à la fois en termes de conception et de fonctionnement.

Le travail sur LG a commencé en 2008. Mais en raison du coût énorme de la commande de pièces en un seul exemplaire, elles sont réalisées à ce jour. Pendant ce temps, la conception a été modifiée plusieurs fois. Par exemple, nous avons aujourd'hui abandonné le synchroniseur mécanique entre les pistons externe et interne, et n'avons prévu la synchronisation qu'en raison de la résistance au mouvement des pistons créée par les bobines lorsque le courant y est injecté. De plus, lors de la création de pièces pour le LG, vous pouvez initialement modifier le volume de la chambre de compression, ce qui conduira au fait qu'en quelques heures, sans changer la conception, le LG peut être transféré du travail sur l'essence, par exemple, pour travailler sur l'alcool ou l'huile (dans les moteurs traditionnels, si le moteur a été développé pour l'essence, il est alors impossible de le transférer vers un carburant plus visqueux, principalement en raison du volume fixe de la chambre de compression). Quelques autres petites choses ont été développées qui vous permettent de vous débarrasser de certains des inconvénients inhérents à cette LH. Malheureusement, dans notre monde du commerce, où toutes les idées sont volées en un clin d'œil, nous ne pouvons pas parler de toutes les nuances du design.

Si, néanmoins, quelqu'un est intéressé par la production de ce LG, alors voici les contacts pour communiquer avec l'un des auteurs de cette création.

: oleg_goodzon

:

: 394774068

: +380966912777

Meilleures salutations, Oleg Gunyakov et Vladimir Kuznetsov.