Турбина-маховик

 

Предлагаемая полезная модель относится к машиностроению, в частности двигателестроению и может быть применена на транспортных средствах и других объектах. Задача, на решение которой направлена полезная модель - создание компактного устройства, т.е. сведение двух конструкций: турбины маховика и камеры сгорания в одну, обеспечивающего наиболее полное сгорание топлива и способного максимально использовать мощность взорвавшегося топлива и энергию образовавшегося тепла и снизить уровень выбросов недогоревшего топлива. Задача решается за счет того, что предложена турбина-маховик, характеризующаяся тем, что она имеет: вал во внутренней части которого размещено устройство обратного клапана, причем сам вал жестко закреплен внутренней обоймой нижних и верхних подшипников, на внешней части корпусов которых крепится воздухопровод; в свою очередь воздухопровод соединен с валом посредством манжеты; также на валу установлен конструктивно полый маховик, выполненный из двух щек в середине которых расположена спиралевидная направляющая; в конечной части спиралевидной направляющей расположены не менее одной свечи; на внешнем диаметре маховика выполнены реактивные сопла, а вокруг моховика на корпусы нижних подшипников крепится кожух для отвода отработанных газов. На валу турбины-маховика установлены коллекторные кольца для передачи электричества к свечам. 2 фиг., 1 н.п.ф., 1 з.п.ф.

Предлагаемая полезная модель относится к машиностроению, в частности двигателестроению и может быть применена на транспортных средствах и других объектах.

Из области техники известна «Камера сгорания» по патенту РФ 100206, опубликован 10.12.20010 г. Камера сгорания включает свечу зажигания и дополнительно снабжено ресивером, с верхней и нижней крышками, внутри которого размещены: трубчатый спиралевидный теплообменник и успокоительные верхняя и нижняя решетки, в свою очередь верхняя крышка ресивера оборудована обратным клапаном и датчиком уровня воды, а нижняя крышка имеет сливную пробку и вход для долива воды. Трубчатый спиралевидный теплообменник конструктивно отделен щелью от верхней крышки для свободного прохода воздуха с топливом и поднимающегося пара, а в нижней части трубчатый спиралевидный теплообменник имеет выход к внешней стороне ресивера, в котором расположена свеча зажигания.

Недостатком данного устройства является не компактность конструкции.

Из области техники известен «Двигатель» по патенту РФ 95749, опубликованным 10 июля 2010 г. Согласно полезной модели двигатель содержит камеру сгорания, систему подачи топлива, турбину и дополнительно снабжен компрессором, причем система подачи топлива представлена топливным насосом, а турбина представлена турбиной-маховиком.

Недостатком данного устройства является не компактность конструкции.

Наиболее близких аналогов к предлагаемой полезной модели из области техники не найдено.

Задача, на решение которой направлена полезная модель - создание компактного устройства, т.е. сведение двух конструкций: турбины маховика и камеры сгорания в одну, обеспечивающего наиболее полное сгорание топлива и способного максимально использовать мощность взорвавшегося топлива и энергию образовавшегося тепла и снизить уровень выбросов недогоревшего топлива.

Технический эффект заключается в том, что предложенное устройство позволяет отказаться от одной из составляющих двигателя, а именно камеры сгорания, встраивая ее в турбину-маховик. А также в уменьшении вредного влияния на окружающую среду за счет удлиненного цикла сгорания, а, следовательно, уменьшения количества выбросов в атмосферу и экономии топлива за счет наиболее полного использования образовавшейся энергии, что способствует повышению КПД.

Задача решается за счет того, что предложена турбина-маховик, характеризующаяся тем, что она имеет: вал, во внутренней части которого размещено устройство обратного клапана, причем сам вал, жестко закреплен внутренней обоймой нижних и верхних подшипников, на внешней части корпусов, которых крепится воздухопровод; в свою очередь воздухопровод соединен с валом посредством манжеты; также на валу установлен конструктивно полый маховик, выполненный из двух щек, в середине которых расположена спиралевидная направляющая; в конечной части спиралевидной направляющей расположены не менее одной свечи; на внешнем диаметре маховика выполнены реактивные сопла, а вокруг моховика на корпусы нижних подшипников крепится кожух для отвода отработанных газов. На валу турбины-маховика установлены коллекторные кольца для передачи электричества к свечам.

На фиг.1 представлен общий вид устройства в разрезе, на фиг.2 - вид сверху в разрезе по горизонтали.

Устройство включает вал 1 во внутренней части которого размещено устройство обратного клапана 2. Вал 1 жестко закреплен внутренней обоймой нижних и верхних подшипников 3, а на внешней части корпуса верхних подшипников 3 крепится воздухопровод 4, который соединен с валом 1 через манжеты 5, которые не позволяют воздуху и компонентам воздуха теряться. На валу 1 установлен маховик 7, который конструктивно полый. Маховик 7 выполнен из двух щек в середине которых расположена спиралевидная направляющая 8 для воздуха и горючей смеси. В конечной части спиралевидной направляющей 8 расположены не менее одной свечи 9, которые зажигают подготовленную смесь. На внешнем диаметре маховика 7 выполнены реактивные сопла 10. Вокруг моховика 7 для сбора отработанных газов на корпусы нижних подшипников 3 крепится кожух 6. Эти же подшипники поддерживают выходную часть вала 1 на отбор крутящего момента. Чтобы передать электричество к свечам на валу 1 установлены коллекторные кольца 11.

Турбина-маховик работает следующим образом.

Сжатый воздух из компрессора (на фиг. не показано) проходит через воздуховод 4, по полой части вала 1, затем через устройство обратного клапана 2 продвигается по спиралевидному каналу 8 к выходу через реактивные сопла 10, и, вырываясь, создает реактивный, толкающий момент.

Тем же путем проходит вместе с воздухом и порция распыленного топлива, которая в спиралевидном канале 8 тщательно перемешивается с воздухом и в его конце зажигается свечой 9, которая горит постоянно.

Создавшееся давление, от зажженной и взорвавшейся смеси, закроет устройство обратного клапана 2. В тоже время это огромное давление, вырываясь через реактивные сопла 10, раскручивает турбину-маховик с выходной части вала 1, с которой будет взят крутящий момент для определенных работ.

Когда давление падает и выравнивается с давлением поступающего сжатого воздуха, в сжатый воздух впрыскивается порция распыленной воды, которая, проходя по спиралевидной направляющей 8, отбирает тепло оставшееся от зажженной и взорвавшейся смеси. Вода превращаясь в пар, поднимает давление на соплах 10, и через них дополнительно увеличивает вращение турбины-маховика.

Цикл повторяется до тех пор, пока идет интенсивный отбор крутящего момента (мощности) с выходного вала 1. Если нет отбора крутящего момента, топливо подается только для того, чтобы поддерживать максимально-расчетное вращение в ожидании отбора мощности.

1. Турбина-маховик, характеризующаяся тем, что она имеет: вал, во внутренней части которого размещено устройство обратного клапана, причем сам вал жестко закреплен внутренней обоймой нижних и верхних подшипников, на внешней части корпусов которых крепится воздухопровод; в свою очередь, воздухопровод соединен с валом посредством манжет; также на валу установлен конструктивно полый маховик, выполненный из двух щек, в середине которых расположена спиралевидная направляющая; в конечной части спиралевидной направляющей расположены не менее одной свечи; на внешнем диаметре маховика выполнены реактивные сопла, а вокруг моховика на корпусы нижних подшипников крепится кожух для отвода отработанных газов.

2. Турбина-маховик по п.1, характеризующаяся тем, что на ее валу установлены коллекторные кольца для передачи электричества к свечам.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано на автономных децентрализованных энергетических установках малой мощности, от 5 до 30 кВт электрической и от 20 до 200 кВт тепловой мощности

Полезная модель относится к электродвигателям-маховикам и может быть использована в космической технике
Наверх