Технология реконструкции серийного воздушного поршневого компрессора в двигатель нового принципа действия, работающего на воде

Технология реконструкции серийного воздушного поршневого компрессора в двигатель нового принципа действия, работающего на воде. Срок внедрения - 8-12 месяцев.

Изобретение защищено патентом Российской федерации RU2099548 Двигатель внутреннего сгорания работающий на воде и способ его работы

Область применения данного изобретения – энергетика, транспорт.

Техническая характеристика опытного образца для автономной энергоустановки, выполненного на базе воздушного компрессора, находящегося в стадии испытаний и доводки:

• Двигатель двухактный, одноцилиндровый

• Диаметр цилиндра – 72 мм

• Ход поршня – 38 мм

• Мощность – 25 квт. При 8000 об/мин

• Горючее – водород – расход – 132 см³/ сек при норм. атм. давлении

• Отбор мощности на электролиз воды для получения водорода – 3 кВт

• Рабочая температура +22 +26⁰С

Значение максимального крутящего момента требует уточнения на испытательном стенде в производственных условиях.
В конструкцию заложена особенность, исключающая потери мощности в связи с падением атмосферного давления, например, с набором высоты.

Из вышеприведенных данных понятно, что речь идет не о тепловой машине.

Суть изобретения: использование в двигателе в качестве рабочего тела, приводящего в движение поршень, статичного атмосферного воздуха, сообщенного с подпоршневой полостью и приобретающего динамику при при периодической вакуумизации полости цилиндра.

Назначение процесса сгорания горючей смеси на основе водорода – вакуумизация полости цилиндра, а не сообщение поршню движения, как в традиционных двигателях внутреннего сгорания. Быстрая и малоэнергозатратная вакуумизация полости цилиндра происходит, благодаря особенности молекулярного преобразования реакции сгорания водорода в кислороде.

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О (См. количество молекул в левой и правой части уравнения)

Продукты сгорания горючей смеси на основе водорода, расширившись в результате микровзрыва, вытесняют воздух, находящийся в цилиндре в атмосферу. Остатки продуктов сгорания схлопываются на 1/3 своего объема, вследствие чего происходит падение давления, температуры, конденсация паров в жидкость (воду). Скорость вакуумизации в данном случае равна скорости реакции сгорания водорода в кислороде и колеблется от 30 м/сек до 9000 м/сек, в зависимости от качества горючей смеси.

Расчет энергоемкости заданной площади твердого тела (поршня), находящегося на границе разрежения, производится аналогично расчету движения воздушных масс на границе разрежения в атмосфере во время смерча, торнадо и т. д.

Формула мощности атмосферного двигателя:N= k₁k₂ F V n

где: N – мощность (в кГм/сек), F- сила (в кГс) – численно равна площади поршня в см² и выражена в кГс, V – скорость поршня на границе разрежения равна, как минимум, скорости звуковой волны в однородной среде – 331 м/сек, k₁ – коэффициент зависимости скорости поршня, находящегося на границе разрежения, от приложенной к нему нагрузки, k₂ – коэффициент зависимости скорости поршня и приложенной к нему нагрузки от степени разрежения в цилиндре, n – количество циклов в секунду, зависит от скорости поршня и величины рабочего хода.

Некоторые значения коэффициентов k₁ и k₂ для разных режимов работы рассматриваемого способа выведены изобретателем в результате исследований характеристик рабочего хода на специальном стенде – динамометре.
Соответственно вышеизложенному, К.П.Д. двигателя находится в прямой зависимости от значений коэффициентов k₁ и k₂.

Сотрудничество изобретателя с заинтересованными фирмами-производителями возможно при соблюдении международных норм продажи лицензии на использование изобретения или технологии.

Автор: Кащеев Владимир Сергеевич

Разместил статью: vkash2007
Дата публикации:  13-03-2008, 20:18

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Кащеев Владимир Сергеевич  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!