Однотактный двигатель: Двухтактный двигатель — Википедия – Однотактный двигатель внутреннего сгорания

ОДНОТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНЕЙ КАМЕРОЙ СГОРАНИЯ

Уважаемые Читатели ИР!

В минувшем году журналу «Изобретатель и рационализатор», в первом номере которого читателей приветствовал А.Эйнштейн, исполнилось 85 лет.

Немногочисленный коллектив Редакции продолжает издавать ИР, читателями которого вы имеете честь быть. Хотя делать это становится с каждым годом все труднее. Уже давно, в начале нового века, Редакции пришлось покинуть родное место жительства на Мясницкой улице. (Ну, в самом деле, это место для банков, а не для какого-то органа изобретателей). Нам помог однако Ю.Маслюков (в то время председатель Комитета ГД ФС РФ по промышленности) перебраться в НИИАА у метро «Калужской». Несмотря на точное соблюдение Редакцией условий договора и своевременную оплату аренды, и вдохновляющее провозглашение курса на инновации Президентом и Правительством РФ, новый директор в НИИАА сообщил нам о выселении Редакции «в связи с производственной необходимостью». Это при уменьшении численности работающих в НИИАА почти в 8 раз и соответствующем высвобождении площадей и, при том, что занимаемая редакцией площадь не составляла и одну сотую процентов необозримых площадей НИИАА.

Нас приютил МИРЭА, где мы располагаемся последние пять лет. Дважды переехать, что один раз погореть, гласит пословица. Но редакция держится и будет держаться, сколько сможет. А сможет она существовать до тех пор, пока журнал «Изобретатель и рационализатор» читают и выписывают.

Стараясь охватить информацией большее число заинтересованных людей мы обновили сайт журнала, сделав его, на наш взгляд, более информативным. Мы занимаемся оцифровкой изданий прошлых лет, начиная с 1929

года — времени основания журнала. Выпускаем электронную версию. Но главное — это бумажное издание ИР.

К сожалению, число подписчиков, единственной финансовой основы существования ИР, и организаций, и отдельных лиц уменьшается. А мои многочисленные письма о поддержке журнала к государственным руководителям разного ранга (обоим президентам РФ, премьер-министрам, обоим московским мэрам, обоим губернаторам Московской области, губернатору родной Кубани, руководителям крупнейших российских компаний) результата не дали.

В связи с вышеизложенным Редакция обращается с просьбой к вам, наши читатели: поддержите журнал, разумеется, по возможности. Квитанция, по которой можно перечислить деньги на уставную деятельность, то бишь издание журнала, опубликована ниже.

Главный редактор, канд. техн. наук

В.Бородин

Тульский пенсионер изобрел однотактный двигатель с внешней камерой сгорания

В частности, в однотактном двигателе процесс сгорания топлива происходит во внешней камере. А уже из нее продукты сгорания поступают в цилиндр. Таким образом, за один ход поршней реализуются все четыре такта четырехтактного ДВС: такт всасывания, сжатия, рабочий ход и выброс отработавших продуктов сгорания.
Как уверяет А. Рыбаков, однотактный двигатель будет обладать максимальным крутящим моментом на малых и сверхмалых оборотах при вращении коленвала в любом задаваемом направлении. Изобретатель напоминает также, что коэффициент трения зависит не только от материалов самих пар, но и от скорости скольжения: при нулевой – максимален, а с возрастанием – убывает. Такой же зависимости подчиняется и пробуксовка колеса автомобиля на скользком участке дороги. Следовательно, вероятность пробуксовки убывает при уменьшении оборотов колеса. Более того, проект предусматривает охлаждение двигателя с приводом насоса прокачки охлаждающей жидкости энергией выхлопных газов, энергией сжимаемого в полостях поршней воздуха и электроэнергией.
«Эту идею я вынашивал около 40 лет, – рассказал корреспонденту РЖД-Партнера Анатолий Рыбаков, чья работа долгие годы была связана с ракетными двигателями и вооружением. – У однотактного двигателя высокая удельная мощность. Он может работать на любом топливе. А процесс сгорания, или КПД, постоянен почти во всем диапазоне нагрузок на двигатель. В целом за последние 18 лет я получил уже 109 патентов и еще несколько заявок подал на их получение. Примерно на 60% они посвящены именно двигателям, включая не только их разработку, но и усовершенствование уже существующих».
Остается добавить лишь то, что А. Рыбаков уже обратился к гендиректору холдинга «Руспромавто» Александру Юшкевичу с предложением рассмотреть возможность реализации вышеупомянутого изобретения.

Принципиальная схема однотактного двигателя с внешней камерой сгорания (см. рисунок):

1 – внешняя камера сгорания; 2 – форсунка; 3 – свеча зажигания; 4, 5 – поршень; 6, 11, 19, 29, 30, 35, 37, 38, 43, 44, 47, 48, 50, 51 – канал; 7, 14, 17, 18 – клапан; 8, 9 – шток; 10, 13, 20, 21, 23, 24 – обратный клапан; 12 – клапан продувки; 15 – шатун; 16 – коленвал; 22 – пневмоаккумулятор; 25, 26, 27 – перепускной клапан; 28 – клапан подачи выхлопных газов; 31 – турбина; 32 – насос прокачки охлаждающей жидкости; 33 – вентилятор; 34 – канал трубы охлаждения поршней и штоков; 36 – вентилятор; 39 – полость между цилиндром двигателя и рубашкой цилиндра; 40 – цилиндр; 41 – рубашка цилиндра; 42 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 45,46 – термостат; 49 – клапан подачи воздуха; 52 – обратимый электрогенератор-электродвигатель.

Автор: Степан Ратников

Если Вы заметили ошибку, выделите, пожалуйста, необходимый текст и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить об этом редактору.

однотактный роторно-компрессорный двигатель внутреннего сгорания — патент РФ 2470167

Изобретение относится к двигателестроению. Однотактный роторно-компрессорный двигатель внутреннего сгорания содержит компрессор, зубчатый двухроторный двигатель, систему газораспределения, питания, охлаждения, смазки и управления. Впуск, сжатие воздуха и выпуск отработанных газов осуществляются одновременно с рабочим ходом. На каждом роторе зубчатого двухроторного двигателя внутреннего сгорания установлено по одному рабочему зубу. Перед входом в камеру сгорания расположен газораспределительный барабан в виде пустотелого цилиндра с закрепленной внутри крыльчаткой, которые вращаются в воздушной подушке. Сжатый воздух, поступающий из ресивера винтового компрессора, подается в газораспределительный барабан через отверстие в торцевой стенке, откуда через перепускной канал, расположенный вдоль цилиндрической стенки газораспределительного барабана, поступает в камеру сгорания. После запуска и прогрева двигателя возможно использование экологически чистых рабочих ходов, служащих для дополнительного охлаждения двигателя, за счет подачи в камеру сгорания вместо топлива распыленной воды. Вода способна после теплообмена с раскаленными внутренними частями двигателя превращаться в пар. Давление пара, воздействуя на площадь сечения двух рабочих зубьев, преобразуется в полезную работу в виде вращательного движения с положительным крутящим моментом на выходных валах двигателя. Изобретение направлено на повышение экономичности, удельной мощности, надежности и экологичности двигателя. 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2470167

Однотактный роторно-компрессорный двигатель внутреннего сгорания предназначен для использования в качестве автономного привода в машинах и механизмах, используемых человеком в своей жизнедеятельности. Изобретение относится к области двигателестроения. Известен роторный двигатель внутреннего сгорания, номер патента RU 2150589, который в действующей редакции МПК относится к рубрике под индексом F02B 53/00. В прототипе, на мой взгляд, не просматриваются какие-либо преимущества над существующими двигателями внутреннего сгорания (ДВС) из-за низкой эффективности компрессора, встроенного в корпус двигателя. Предлагаемый однотактный роторно-компрессорный ДВС разработан с целью создания наиболее экономичного, с высокой удельной мощностью, надежного и экологически чистого двигателя, за счет полученной возможности осуществлять впуск, сжатие воздуха и выпуск отработанных газов одновременно с рабочим ходом. Для решения поставленной задачи за основу была принята конструкция, состоящая из двух относительно самостоятельных агрегатов. В качестве агрегата, выполняющего функции газораспределения, подготовки и сжигания горючей смеси, превращения энергии расширяющихся газов в полезную работу с возможностью рекуперации энергии, затрачиваемой на сжатие воздуха и охлаждение двигателя, используется специально разработанный зубчатый роторный двигатель внутреннего сгорания. Прототипом для проектирования зубчатого роторного двигателя выбрана конструкция широко известного шестеренчатого масляного насоса, работающего в режиме двигателя и способного выдерживать давление рабочего тела в сотни атмосфер. Вторым агрегатом, который предназначен для обеспечения зубчатого роторного двигателя сжатым воздухом, может служить любой внешний источник сжатого воздуха. В качестве примера предлагается винтовой компрессор с ресивером, его возможности смотрите на сайте: (

www.boge/su/serew/sf/htm1).

Таким образом, однотактный роторно-компрессорный двигатель внутреннего сгорания, содержащий компрессор, зубчатый двухроторный двигатель, систему газораспределения, питания, охлаждения, смазки и управления, в котором впуск, сжатие воздуха и выпуск отработанных газов осуществляются одновременно с рабочим ходом, отличается тем, что на каждом роторе зубчатого двухроторного двигателя внутреннего сгорания установлено по одному рабочему зубу, а перед входом в камеру сгорания, образованную между линией касания цилиндрических стенок роторов, стенками корпуса, рабочими поверхностями двух зубьев и внешней цилиндрической стенкой газораспределительного барабана, расположен газораспределительный барабан, в виде пустотелого цилиндра, с закрепленной внутри крыльчаткой, которые вращаются в воздушной подушке, при этом сжатый воздух, поступающий из ресивера винтового компрессора, используемого в двигателе в качестве внешнего источника сжатого воздуха, подается в газораспределительный барабан через отверстие в торцевой стенке, откуда через перепускной канал, расположенный вдоль цилиндрической стенки газораспределительного барабана, поступает в камеру сгорания, где после запуска и прогрева двигателя возможно использование экологически чистых рабочих ходов, служащих для дополнительного охлаждения двигателя, за счет подачи в камеру сгорания вместо топлива распыленной воды, способной после теплообмена с раскаленными внутренними частями двигателя превращаться в пар, давление, которого воздействуя на площадь сечения двух рабочих зубьев, преобразуется в полезную работу в виде вращательного движения с положительным крутящим моментом на выходных валах двигателя.

Конструкция и принцип работы однотактного, роторно-компрессорного двигателя внутреннего сгорания поясняются рисунком. В корпусе 7 зубчатого роторного двигателя по всей длине камеры сгорания расположен вращающийся в воздушной подушке газораспределительный барабан 6, представляющий из себя пустотелый цилиндр, внутри которого установлена крыльчатка 10 и находится сжатый воздух, поступающий от компрессора через отверстие 9 в торцевой стенке, а перепускной канал 5, служащий для наполнения камеры сгорания сжатым воздухом, расположен вдоль цилиндрической стенки барабана. В качестве прототипа газораспределительному барабану выбран золотниковый газораспределительный механизм, конструкция которого не была применена в данном случае, из-за удлинения пути прохождения воздуха и возникновения дополнительных препятствий, увеличивающих в совокупности время заполнения камеры сгорания сжатым воздухом. Камера сгорания 2 образована в пространстве между линией касания цилиндрических поверхностей двух роторов 1 и 12, стенками корпуса 7, двумя зубьями 3, 11 и за счет объема впускного канала 4, перекрываемого вращающейся стенкой газораспределительного барабана 6.

Максимальная степень сжатия воздуха в камере сгорания определяется характеристиками давления применяемого компрессора. Снижение давления отработанных газов в конце рабочего хода возможно конструктивно путем уменьшения объема камеры сгорания по отношению к объему пространства рабочего хода. Пуск однотактного, роторно-компрессорного двигателя внутреннего сгорания осуществляется при помощи электростартера, который, вращая роторы 1 и 12, соединяет перепускной канал 5 газораспределительного барабана 6 с впускным каналом 4 камеры сгорания 2. Рабочий ход начинается с началом поступления сжатого воздуха из ресивера в камеру сгорания. После перекрытия впускного канала, стенкой вращающегося газораспределительного барабана, в камеру сгорания из форсунок, расположенных в боковых стенках корпуса двигателя, впрыскивается топливо, образующаяся при этом горючая смесь самовоспламеняется или поджигается свечами зажигания. После запуска и прогрева возможно дополнительное охлаждение двигателя за счет экологически чистых рабочих ходов, путем периодической подачи в камеру сгорания распыленной воды, которая после теплообмена с раскаленными внутренними частями двигателя превращается в пар. Давление образовавшейся горящей смеси или пара, воздействуя на площадь сечения двух рабочих зубьев, преобразуется в полезную работу в виде вращательного движения с положительным крутящим моментом на роторах. Отработанные газы или охлажденный пар выталкиваются из рабочей полости центробежными силами и обратной стороной зубьев. Управление работой отдельных узлов и механизмов двигателя осуществляется с помощью контроллера или компьютера, на основании полученной информации от следящих устройств и кругового датчика, установленного на роторе. Синхронизирующий блок 8 позволяет изменять частоту вращения газораспределительного барабана, предотвращает контактный износ боковых поверхностей зубьев роторов и допускает конструктивно изменять форму и высоту зубьев. Полный рабочий цикл двигатель совершает за один оборот. Технический результат получен в виде: обеспечения идеальных условий для полного и качественного сжигания различных видов топлива, в бесшумности работы, в высокой удельной мощности, в повышенной надежности, в достигаемом свыше 60% КПД двигателя, в способности к рекуперации и аккумулированию энергии, в высоком крутящем моменте, в широком рабочем диапазоне скоростей вращения роторов от 1000 до 12000 оборотов в минуту.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Однотактный роторно-компрессорный двигатель внутреннего сгорания, содержащий компрессор, зубчатый двухроторный двигатель, систему газораспределения, питания, охлаждения, смазки и управления, в котором впуск, сжатие воздуха и выпуск отработанных газов осуществляется одновременно с рабочим ходом, отличающийся тем, что на каждом роторе зубчатого двухроторного двигателя внутреннего сгорания установлено по одному рабочему зубу, а перед входом в камеру сгорания, образованную между линией касания цилиндрических стенок роторов стенками корпуса, рабочими поверхностями двух зубьев и внешней цилиндрической стенкой газораспределительного барабана, расположен газораспределительный барабан в виде пустотелого цилиндра с закрепленной внутри крыльчаткой, которые вращаются в воздушной подушке, при этом сжатый воздух, поступающий из ресивера винтового компрессора, используемого в двигателе в качестве внешнего источника сжатого воздуха, подается в газораспределительный барабан через отверстие в торцевой стенке, откуда через перепускной канал, расположенный вдоль цилиндрической стенки газораспределительного барабана, поступает в камеру сгорания, где после запуска и прогрева двигателя возможно использование экологически чистых рабочих ходов, служащих для дополнительного охлаждения двигателя, за счет подачи в камеру сгорания вместо топлива распыленной воды, способной после теплообмена с раскаленными внутренними частями двигателя превращаться в пар, давление которого, воздействуя на площадь сечения двух рабочих зубьев, преобразуется в полезную работу в виде вращательного движения с положительным крутящим моментом на выходных валах двигателя.

Существуют ли однотактные двигатели внутреннего сгорания?

Нет конечно, как минимум 2 такта нужно.

такие двигатели только для моделей самолётов применяются.

Двигатели внутреннего сгорания всегда имеют четыре фазы (такта) : Впуск; Сжатие; Рабочий ход; Выпуск. А разделение на двухтактные и четырехтактные в следующем: у четырехтактных — все фазы проходят за два полных оборота коленчатого вала, а у двухтактного — за один оборот (просто у него нет клапанов и поэтому фазы: раб. ход, впуск и выпуск — проходят когда поршень идет вниз (три за раз) , а наход поршня вверх остается самая малость — сжатие.

классификация и области применения двигателей

В данной статье расскажем про двигатели переменного тока, их главное отличие от двигателей постоянного тока. Рассмотрим классификацию таких двигателей и подробно разберем области применения различных двигателей переменного тока.

Вступление

Мы все знаем, что без электричества мы не можем выполнять свою работу. Если мы посмотрим на мир, в котором мы живем, то основное развитие технологий и цивилизации произошло только после введения электричества и электрических устройств. Можем ли мы представить себе жизнь без кондиционеров / потолочных вентиляторов, светильников, компьютеров и устройств связи и многого другого.

Поэтому совершенно очевидно, что электричество и электрооборудование играют жизненно важную роль в каждом дюйме нашей жизни. Одним из таких устройств, которое создало гигантский скачок для человечества как в бытовом, так и в промышленном секторах, является «Мотор». Использование двигателей переменного тока намного более распространено, чем двигателей постоянного тока, по нескольким практическим причинам, которые мы узнаем позже.

Двигатели переменного тока играют очень важную роль в повседневной жизни, начиная от перекачивания воды в верхний резервуар и заканчивая маневренным рычагом современного робота. Основным фактором, который приводит к принятию и широкому использованию в различных областях, является его гибкость и его огромное разнообразие, которое может соответствовать практически любому спросу. Чтобы узнать, какие существуют различные типы двигателей ACM, которые идеально соответствуют их потребностям, крайне важно знать о различных классификациях двигателей ACM.

Типы двигателей переменного тока

Классификация основана на принципе действия.

• Классификация на основе принципа действия :

(а) Синхронные двигатели.

1. С обмоткой возбуждения;
2. С постоянными магнитами;
3. Реактивный;
4. Гистерезисный;
5. Шаговый.

(б) Асинхронные двигатели.

1. Индукционные двигатели;
2. Коммутирующие двигатели.

• Классификация на основе типа тока:

1. Однофазный;
2. Двухфазный;
3. Трехфазный.

• Классификация на основе скорости работы:

1. Постоянная скорость;
2. Переменная скорость;
3. регулируемая скорость.

• Классификация на основе структурных особенностей:

1. Открытый;
2. Закрытый;
3. Полузакрытый;
4. Вентилируемый.

Описание электро двигателей переменного тока

1. Синхронные двигатели и их использование : эти двигатели имеют ротор (который подключен к нагрузке), вращающийся с той же скоростью, что и скорость вращения тока статора. Другими словами, мы можем сказать, что эти двигатели не имеют скольжения по току статора. Иногда они используются не для управления нагрузкой, а вместо этого действуют как «синхронный конденсатор», чтобы улучшить коэффициент мощности локальной сети, к которой она подключена. Эти типы двигателей используются даже в высокоточных устройствах позиционирования, таких как современные роботы. Они также могут действовать как шаговые двигатели.

2. Асинхронные двигатели и их применение. Эти типы двигателей, как правило, используются в повседневной жизни, от перекачивания воды через верхний резервуар до питательных насосов котлов электростанции. Эти двигатели очень гибки в использовании и соответствуют нагрузке практически на все.

Асинхронные двигатели очень важны для многих отраслей промышленности благодаря их несущей способности и гибкости. Эти двигатели, в отличие от синхронных двигателей, проскальзывают по сравнению с полем тока статора. Они обычно используются для различных типов насосов , компрессоров и действуют как главные двигатели для многих машин.

3. Однофазные и трехфазные двигатели и их использование. Двигатели переменного тока могут найти применение в двух формах в зависимости от источника питания. Однофазные двигатели, как правило, находят свое применение в требованиях с низким энергопотреблением / бытовых приборах, таких как потолочные вентиляторы, измельчители смесителей, переносные электроинструменты и т.д. Трехфазные двигатели, как правило, используются для высоких требований к мощности, таких как силовые приводы для компрессоров , гидравлических насосов, систем кондиционирования воздуха, ирригационные насосы и многое другое.

4. Двигатели с постоянной, переменной и регулируемой скоростью. Как уже говорилось, двигатели переменного тока очень гибки во многих отношениях, включая управление скоростью. Существуют двигатели, которые должны работать с постоянной скоростью для воздушных компрессоров. Определенные насосы охлаждения воды, приводимые в действие электродвигателями, могут работать на двух или трех скоростях, просто переключая количество используемых полюсов. Если число полюсов изменяется, скорость также изменяется. Они лучше всего подходят для насосов охлаждения морской воды в морских машинных отделениях и на многих электростанциях. Скорость двигателей также может непрерывно изменяться некоторыми электронными устройствами, таким образом, это может подходить для определенных применений, таких как судовой грузовой насос, скорость разгрузки которого должна быть снижена в соответствии с требованием терминалов.

5. Двигатели с изменяемой структурой . Эти типы двигателей имеют различную компоновку внешней клетки, в зависимости от использования или каких-либо специальных промышленных требований. Для двигателей, используемых в газовых и масляных клеммах, корпус должен быть «искробезопасным», поэтому он может иметь закрытый корпус или вентилируемое трубопроводное устройство, чтобы искры, возникающие внутри двигателя, не вызывали возгорания снаружи. Также многие двигатели полностью закрыты, так как они могут быть уязвимыми для погодных условий, как те, которые используются на гидроэлектростанциях.