สิ่งประดิษฐ์มาตุภูมิ - เครื่องกำเนิดเชิงเส้น

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

บทความนี้น่าสนใจสำหรับ "เทคโนโลยีที่รุนแรง" - กล่าวถึงโครงร่างทางเลือกของเครื่องยนต์สันดาปภายใน นี่เป็นการยืนยันอีกครั้งถึงความเฉลียวฉลาดของรัสเซีย: เครื่องยนต์ประเภทนี้ - เชิงเส้น - เพิ่งเริ่มพัฒนาในต่างประเทศ

ในอดีต อุปกรณ์ผลิตพลังงานไฟฟ้าแบบดั้งเดิมได้ใช้การเคลื่อนที่แบบหมุนเพื่อเคลื่อนขดลวดในสนามแม่เหล็ก อุปกรณ์ดังกล่าวถูกกำหนดให้เคลื่อนที่โดยใบพัดต่างๆ: กังหันน้ำ กังหันก๊าซ ลม ฯลฯ เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบดั้งเดิมก็เป็นหนึ่งในตัวขับเคลื่อนเช่นกัน ในใบพัดดังกล่าว พลังงานเคมีของเชื้อเพลิงจะผ่านการเปลี่ยนแปลงหลายอย่าง โดยเริ่มจากการเคลื่อนที่ของลูกสูบ จากนั้นเข้าสู่การเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง และต่อด้วยกระแสไฟฟ้าเท่านั้น

ความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวนำไปสู่การสูญเสียทางกลและความซับซ้อนของการออกแบบเครื่องยนต์โดยรวม เราทุกคนเห็นภาพเดียวกันในการทดลองฟิสิกส์ ครูใช้แม่เหล็กถาวร และเริ่มเคลื่อนไปมาในตัวเหนี่ยวนำ ในกรณีนี้ แรงดันไฟจะปรากฏที่ขั้วของขดลวด ด้วยการออกแบบที่สร้างขึ้นจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดใหม่ที่เป็นพื้นฐาน เราให้ความเป็นไปได้ในการใช้การเคลื่อนที่แบบลูกสูบเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าโดยไม่ต้องแปลงระหว่างกลางเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน

ในเครื่องกำเนิดเชิงเส้นที่เราพัฒนาขึ้น (ต่อไปนี้จะเรียกว่า LG) แทนที่จะติดตั้งฝาครอบกระบอกสูบ จะมีการติดตั้งลูกสูบภายนอกสองตัวซึ่งยึดติดกันอย่างแน่นหนา โซลูชันทางเทคโนโลยีนี้เกิดจากปัจจัยหลายประการ ซึ่งเราจะพูดถึงด้านล่าง

ในเครื่องยนต์แบบดั้งเดิมในกระบอกสูบระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิง ลูกสูบจากแรงดันแก๊สที่เกิดขึ้นเริ่มเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว แต่ตามกฎของความเฉื่อย กระบอกสูบเองก็เริ่มเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในจึงมาพร้อมกับการสั่นสะเทือนเสมอ ในการดับไฟนั้นใช้วิธีการทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อนซึ่งทำให้ต้นทุนการผลิตเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น เพื่อให้เกิดการสั่นสะท้านเมื่อเพลาข้อเหวี่ยงหมุน จะมีการติดตั้งตุ้มน้ำหนักชดเชยเพิ่มเติม ซึ่งจะทำให้มวลของเพลาข้อเหวี่ยงเพิ่มขึ้น วันนี้ประมาณ 40% ของมวลเพลาข้อเหวี่ยงเป็นน้ำหนักชดเชย

กลับมาที่การออกแบบ LG ที่พัฒนาแล้วกัน เราใช้การเคลื่อนที่ไปข้างหน้าของลูกสูบโดยตรงเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า หากเราพิจารณาแผนผัง เราจะสามารถระบุได้ว่าลูกสูบภายในสองตัวเชื่อมต่อกันด้วยการเชื่อมต่อที่แน่นหนา และลูกสูบภายนอกสองตัวในลักษณะเดียวกัน มันให้อะไรเราบ้าง?

อันดับแรก และที่สำคัญที่สุดคือการออกแบบเครื่องยนต์ให้เรียบง่ายขึ้นอย่างมาก เครื่องยนต์นี้ไม่มีชิ้นส่วนใดๆ เช่น เพลาข้อเหวี่ยง เพลาลูกเบี้ยว ระบบส่งกำลังจากเพลาข้อเหวี่ยงถึงเพลาลูกเบี้ยว วาล์วไอดีและไอเสีย ด้วยการลดความซับซ้อนของการออกแบบ ต้นทุนของเครื่องยนต์จะลดลงอย่างมาก

ที่สอง. การรวมกันของลูกสูบภายในสองตัวและลูกสูบภายนอกสองตัวที่เสนอโดยเราทำให้เราไม่มีการสั่นสะเทือนเกือบทั้งหมดในระหว่างการทำงานของ LG เครื่องนี้ สิ่งนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? สมมุติว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงเกิดขึ้นในกระบอกสูบอันใดอันหนึ่ง จากนั้นอีกอันหนึ่งจะอัดอากาศหรือส่วนผสมของเชื้อเพลิงในเวลาเดียวกัน ในกรณีนี้ ลูกสูบด้านในจะเคลื่อนที่ เช่น ไปทางขวา จากนั้นลูกสูบด้านนอกจะเคลื่อนที่ไปทางซ้าย หากมวลของลูกสูบภายนอกเท่ากับมวลของลูกสูบภายใน แรงเฉื่อยที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของลูกสูบจะได้รับการชดเชยร่วมกันและจะไม่ถูกส่งไปยังตัวเครื่องยนต์ทำให้สามารถติดตั้ง LG นี้บนฐานที่เบาเป็นพิเศษและละทิ้งอุปกรณ์ลดแรงสั่นสะเทือน ซึ่งนำไปสู่การลดต้นทุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าอีกครั้ง

ที่สาม. สมมติว่าเราใช้เครื่องยนต์แบบเดิมและนำไปใช้งาน มันจะมีความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยงที่แน่นอนซึ่งจะถูกกำหนดโดยความถี่ของจังหวะลูกสูบในกระบอกสูบ ตอนนี้เราจะนำ LH ของเรามาตั้งค่าเป็นอัตราจังหวะของลูกสูบในกระบอกสูบเท่ากับอัตราของเครื่องยนต์แบบเดิม ในเวลาเดียวกัน อัตราการขยายตัวของก๊าซในกระบอกสูบของ LG จะมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของตัวห้องขยาย เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์ทั่วไป และนี่ทำให้เรามีโอกาสที่จะใช้พลังงานจากก๊าซมากขึ้น ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมของ LG เพิ่มขึ้น …

หลังจากทำการคำนวณตามทฤษฎีแล้ว เราได้รับตัวชี้วัดดังต่อไปนี้

• อัตราจังหวะลูกสูบ = 500
• เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ = 372 mm
• จังหวะลูกสูบ = 439mm
• ความยาวเต็ม ЛГ = 6000mm
• ความกว้างและความสูงเต็ม ЛГ = 1,000 มม.
• ประสิทธิภาพของตัวบ่งชี้ = 51.38%
• ประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพ = 49.85%
• ปริมาณการใช้เชื้อเพลิง = 171.3 gr / (kWatt * hour)
• กำลัง = 1,000 กิโลวัตต์

การคำนวณทั้งหมดดำเนินการที่แรงดันบูสต์ = 0.11 Mpa (เพื่อนำไปใช้อย่างอ่อนโยนจากเครื่องเป่าผมในครัวเรือน) หากมีการติดตั้งกังหันก๊าซเพิ่มเติมบนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พลังงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นโดยไม่ต้องเพิ่มมิติทางเรขาคณิต

แต่ถึงกระนั้นประสิทธิภาพของ LG ก็น่าประทับใจมาก สำหรับการเปรียบเทียบประสิทธิภาพเฉลี่ยของเครื่องยนต์รถยนต์สมัยใหม่ไม่เกิน 40% และเฉพาะเครื่องยนต์เรือเดินทะเลจังหวะยาวซึ่งจังหวะลูกสูบในกระบอกสูบอยู่ที่ประมาณ 2.0 - 2.5 เมตร !!! เข้าใกล้ตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพ 45-50 %.

ดังที่คุณเห็นจากการคำนวณเหล่านี้ LG ที่เสนอมีรูปทรงกระบอกยาว อัตราส่วนความยาวของ LG ต่อเส้นผ่านศูนย์กลางคือ 6 ต่อ 1tse บางคนอาจบอกว่านี่เป็นข้อเสียอย่างใหญ่หลวงของเขา ในบางกรณีใช่ แต่ให้คิดเหมือนวิศวกร

พิจารณารถยนต์ธรรมดาหรือค่อนข้างเครื่องยนต์และโหมดการทำงาน เราขับผ่านเมืองด้วยความเร็ว 60 กม. ต่อชั่วโมง (โดยส่วนใหญ่ นี่คือความเร็วสูงสุดที่อนุญาตในเมือง) เรามีอะไรในเครื่องยนต์แบบเดิมๆ กับสิ่งนี้บ้าง? และเรามีความจริงที่ว่ามันใช้งานได้อย่างน้อยครึ่งหนึ่งของกำลังที่คาดการณ์ไว้ ใครจะรู้ ดี และใครไม่รู้ ตอนนี้เราจะบอกสิ่งมหัศจรรย์อย่างหนึ่งแก่พวกเขา เนื่องจากการคำนวณกระบวนการภายในกระบอกสูบเป็นงานที่ค่อนข้างยาก และพารามิเตอร์ของการทำงานในโหมดเครื่องยนต์ต่างๆ อาจแตกต่างกันค่อนข้างมาก ในกรณีส่วนใหญ่ การออกแบบเครื่องยนต์ (ซึ่งหมายถึงตัวบ่งชี้ทั้งหมด เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางของไอดี และ วาล์วไอเสีย ปริมาตรของอากาศที่จ่าย อุณหภูมิ ฯลฯ) และประสิทธิภาพจะคำนวณเมื่อทำงานในโหมดปกติ ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องยนต์จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อทำงานในโหมดปกติเท่านั้น ในกรณีอื่นๆ เช่น โหลดบางส่วนหรือโอเวอร์โหลด ประสิทธิภาพของมอเตอร์จะน้อยกว่าค่าสูงสุดที่เป็นไปได้เสมอ LG ของเราก็ไม่มีข้อเสียเช่นกัน แต่. แต่เราเสนอให้ติดตั้ง LG ไม่ใช่หนึ่งเครื่องในรถ แต่ยกตัวอย่างเช่นสองเครื่อง สมมติว่าเราต้องการกำลัง 70 กิโลวัตต์เพื่อขับเคลื่อนรถด้วยความเร็วสูงสุด เราจะจัดหา LG สองเครื่องที่มีกำลัง 35 กิโลวัตต์ให้กับรถยนต์ มันจะให้อะไรเราบ้าง? และนี่จะทำให้เราเข้าใจว่าเมื่อขับในเมือง เราสามารถใช้ LH ได้เพียงตัวเดียวและตัวที่สองจะปิด สิ่งนี้จะนำไปสู่ความจริงที่ว่า LG จะทำงานในโหมดปกติเมื่อขับรถในเมืองและจะมีประสิทธิภาพสูงสุด และนี่คือการลดการใช้น้ำมันเบนซินในวัฏจักรเมือง นอกจากนี้ หาก LH ตัวใดตัวหนึ่งล้มเหลว เราก็มี LH ตัวที่สอง ใช่ คุณจะไม่ขับด้วยความเร็วสูงสุด แต่อย่างน้อย คุณจะสามารถไปยังศูนย์บริการที่ใกล้ที่สุดได้โดยไม่ต้องใช้รถลาก ฉันจะไม่อธิบายข้อดีทั้งหมดของเลย์เอาต์นี้ผู้ขับขี่ส่วนใหญ่จะเข้าใจทันทีว่ามันคืออะไร แต่ฉันอยากจะชี้ให้เห็นว่าเครื่องยนต์แบบดั้งเดิมไม่อนุญาตให้มีการจัดวางแบบคู่เนื่องจากขนาดและตัวบ่งชี้มวลเครื่องยนต์ต่อกำลังที่สร้างขึ้น (ที่เรียกว่าความถ่วงจำเพาะ) และแอลจีของเราก็อนุญาต

ขณะนี้เรามีรุ่น LH สองรุ่นอยู่แล้วเรารวบรวมโมเดลแรกมาเป็นอย่างดี และสิ่งที่เราพบอยู่ใต้เท้าของเรา ตั้งแต่กระบอกสูบและลูกสูบไปจนถึงจักรยานยนต์ ด้วยเหตุนี้ เราจึงไม่ได้ใช้เชื้อเพลิง แต่เรามั่นใจว่าไม่มีการสั่นสะเทือน การทดสอบดำเนินการด้วยอากาศอัด และใช้สปริงในท่อเป็นตัวซิงโครไนซ์ คุณสามารถดูวิดีโอเกี่ยวกับสิ่งนี้ในวิดีโอนี้:

ตอนนี้เราเกือบจะเสร็จสิ้นโมเดลที่สองแล้ว ซึ่งมีรายละเอียดที่สร้างขึ้นจาก 0 ตามแบบของเราทั้งหมด ฉันหวังว่าภายในฤดูใบไม้ร่วงปี 2013 เราจะประกอบให้แล้วเสร็จและสามารถแสดงให้เห็นถึง LG ที่ใช้งานได้ตลอดจนลักษณะที่แท้จริงของมัน

เราพยายามดึงบริษัทหลายแห่งให้สนใจในการพัฒนาของเรา เราได้ติดต่อโรงงานรถยนต์หลายแห่งในยูเครนและรัสเซีย แต่ในกรณีส่วนใหญ่เราเคยได้ยินคำพูดที่ว่าความคิดมีระดับ แต่เครื่องยนต์นี้จะไม่พัง พวกเขาพูดว่า เราจะทำกำไรที่ไหนถ้าเราไม่ต้องการผลิตชิ้นส่วนอะไหล่สำหรับมัน และการผลิตจำเป็นต้อง ทำใหม่ และนี่คือเงิน เป็นความอัปยศสำหรับบ้านเกิดเมืองนอน ด้วยการเปิดตัว LG ดังกล่าว รัสเซียสามารถเป็นผู้นำในการสร้างเครื่องยนต์ได้ภายในเวลาไม่กี่ปี ดังนั้นเราจึงยังคงซื้อรถยนต์ต่างประเทศและยกระดับเศรษฐกิจและมอบงานให้กับคนที่ไม่ได้อยู่ในประเทศของเรา ฉันสามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าอนาคตของการสร้างเครื่องยนต์นั้นขึ้นอยู่กับเครื่องจักรเชิงเส้นตรง ตอนนี้ ในบางประเทศ มอเตอร์เชิงเส้นหลายตัวกำลังได้รับการพัฒนาอย่างแข็งขัน: ในออสเตรเลีย - PemPec Motors ในอังกฤษ - Libertine FPE Limited (การนำเสนอวิดีโอ) ในสาธารณรัฐเช็ก - มหาวิทยาลัยเทคนิคเช็ก (ไซต์โครงการ) ในสหรัฐอเมริกา - ยานยนต์ ห้องปฏิบัติการควบคุมการขับเคลื่อน (APCL) … ถึงเวลาที่ใครก็ตามที่ลุกขึ้นก่อนจะได้รองเท้าแตะของเขา ในที่สุด เราก็สามารถกลายเป็นคนแรกในสาขานี้ได้แล้ว เพราะการออกแบบเครื่องกำเนิดเชิงเส้นของเราดีกว่าทั้งหมดที่กล่าวมา ทั้งในแง่ของการออกแบบและการใช้งาน

การทำงานกับ LG เริ่มขึ้นในปี 2008 แต่เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการสั่งซื้อชิ้นส่วนจำนวนมากในสำเนาเดียว จึงได้มีการดำเนินการมาจนถึงทุกวันนี้ ในช่วงเวลานี้การออกแบบมีการเปลี่ยนแปลงหลายครั้ง ตัวอย่างเช่น วันนี้เราได้ละทิ้งกลไกซิงโครไนซ์ระหว่างลูกสูบภายนอกและภายใน และจัดให้มีการซิงโครไนซ์เนื่องจากความต้านทานต่อการเคลื่อนที่ของลูกสูบที่สร้างขึ้นโดยขดลวดเมื่อกระแสถูกฉีดเข้าไปเท่านั้น นอกจากนี้เมื่อสร้างชิ้นส่วนสำหรับ LG คุณสามารถเริ่มความสามารถในการเปลี่ยนระดับเสียงของห้องบีบอัดและสิ่งนี้จะนำไปสู่ความจริงที่ว่าภายในไม่กี่ชั่วโมงโดยไม่ต้องเปลี่ยนการออกแบบ LG สามารถถ่ายโอนจากที่ทำงาน ตัวอย่างเช่นน้ำมันเบนซินเพื่อทำงานกับแอลกอฮอล์หรือน้ำมัน (ในเครื่องยนต์แบบดั้งเดิมหากเครื่องยนต์ได้รับการพัฒนาสำหรับน้ำมันเบนซินก็เป็นไปไม่ได้ที่จะถ่ายโอนไปยังเชื้อเพลิงที่มีความหนืดมากขึ้นซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากปริมาตรคงที่ของห้องอัด) สิ่งเล็กๆ น้อยๆ อื่นๆ บางอย่างได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อช่วยให้คุณกำจัดข้อเสียบางประการที่มีอยู่ใน LH นี้ น่าเสียดาย ในโลกการค้าของเรา ที่ความคิดใดๆ ถูกขโมยไปในชั่วพริบตา เราไม่สามารถบอกถึงความแตกต่างทั้งหมดของการออกแบบได้

หากมีใครสนใจในการผลิต LG เครื่องนี้ นี่คือรายชื่อติดต่อสำหรับการสื่อสารกับหนึ่งในผู้เขียนของการสร้างสรรค์นี้

: oleg_goodzon

:

: 394774068

: +380966912777

ขอแสดงความนับถือ Oleg Gunyakov และ Vladimir Kuznetsov