Альтернативная энергетика

АльтИнфоЮг
Альтернативная энергетика и информация

  • Главная
  • О сайте
  • Интересные сайты
  • Сотрудничество
  • Контакты
  • Карта сайта
  1. Главная
  2. Наука и техника
  3. О технике
  4. Газовый двигатель внутреннего сгорания
  • Изобретательство, патентование
    • Патенты
      • Холодильник не потребляющий энергию
      • Переносная ёмкость
      • Многофункциональное сигнально-осветительное устройство
      • Коллекция патентов
    • Изобретательство
      • Некоторые особенности патентования
      • Как заработать на интеллектуальной собственности
      • Взаимоотношения изобретателей, спонсоров, инвесторов
      • Планы на новые патенты
      • Изобретения Леонардо да Винчи
      • Предложение о сотрудничестве
  • Полезные устройства
    • Предлагаю
      • Прибор для проверки аккумуляторов
      • Автомобильный индикатор
      • Защита электродвигателя
      • Приспособление для проверки контактов
      • Утепление стен мансарды изнутри
    • Рекомендую
      • Солнечная нагревательная установка
      • Солнечное охлаждение
      • Экономичный электрический обогрев пола
      • Расчёт тёплого пола
      • Солнечная баня
      • Водяная мельница в Осетии
  • Наука и техника
    • Наука
      • Тень силиконовой долины
      • Новое противоопухолевое средство
    • Теоретические основы энергетики
      • Магнитокалорическое охлаждение
      • Охлаждение путем расширения газов
      • Холодильный цикл
      • Использование вихревого эффекта
      • Источники холода
    • Холодильная техника
      • Характеристики бытовых холодильников
      • Абсорбционные безнасосные холодильные машины
      • Абсорбционные холодильные машины периодического действия
      • Принципиальная схема паровой компрессорной холодильной машины
      • Принцип действия абсорбционной холодильной машины
      • Пароэжекторные холодильные машины
      • Каскадные холодильные машины
      • Классификация и краткая характеристика хладагентов
      • Анализ работы абсорбционных холодильных машин
      • Термоэлектрическое охлаждение
      • Ледники и ледяные склады
    • Термодинамика
      • Основные понятия и определения
      • Внутренняя энергия
      • Первый закон термодинамики
      • Техническая работа
      • Теплоемкось и ее виды
      • Энтальпия
      • Второй закон термодинамики
      • Термодинамические процессы идеальных газов
      • Круговой процесс
      • Термический КПД цикла
      • Цикл Карно
      • Необратимые потери обратного цикла Карно
    • О технике
      • Классификация тепловых насосов
      • Оборудование использующее низкопотенциальные тепловые ресурсы
      • Газовый двигатель внутреннего сгорания
      • К вопросу о точности и производительности пазовырубных прессов
  • Справочники
    • Единицы измерения
      • Производные единицы измерения СИ
      • Старые русские единицы измерения
      • Единицы применяемые в Англии и США
      • Основные единицы измерения СИ
      • Обозначения и наименования произвольных единиц
      • Кратные и дольные единиц измерения
    • Соотношения единиц
      • Соотношения между единицами мощности
      • Соотношения между единицами силы
      • Соотношения между единицами скорости
      • Соотношения между единицами энергии
      • Соотношения между единицами давления
      • Соотношения между единицами времени
    • Электротехнические материалы
      • Электроизоляционные лаки
      • Электроизоляционные материалы
      • Характеристики металлических проводниковых материалов
      • Электроизоляционные лакоткани
      • Характеристика сплавов высокого удельного сопротивления
      • Классы по нагревостойкости электроизоляционных материалов
      • Величины токов плавления проволоки
    • Разные справки
      • Лампы накаливания
      • Свойства водного льда
    • Провода и кабели
      • Активные и реактивные сопротивления кабелей
      • Зависимость сечения жилы от тока
      • Характеристики кабеля по току КЗ
      • Классификация силовых кабелей
    • Тепловые, энергетические характеристики
      • Характеристики твёрдого топлива
      • Характеристики жидких топлив
      • Удельная теплота сгорания
      • Значения термо-э.д.с. металлов и сплавов
      • Удельная теплоёмкость
      • Удельная теплота плавления
      • Температура кипения различных веществ
  • Энергетика
    • Анализ
      • В пользу негодных технологий и концепций
      • Некоторые особенности альтернативной энергетики
      • Буферный режим заряда
      • Индукционная передача энергии
      • Высокочастотная передача энергии на расстояние
      • Использование естественного холода
      • Использование солнечной энергии
      • Предотвращение снижения плодородия почвы за счет использования возобновляемых источников энергии
      • Секреты бестопливных генераторов энергии
    • Природные ресурсы
      • Три дороги российской нефти
      • Страны с крупнейшими запасами нефти
      • Солнечная энергия
      • Гидроэнергетические ресурсы
      • Энергия ветра
      • Биогазовые установки
    • Системы альтернативного энергоснабжения
      • Экономичное альтернативное энергоснабжение
      • Нагрев воды солнцем
      • Механические накопители энергии
      • Стационарные супермаховики в энергосистемах
      • Режимы работы системы супермаховиков
      • Автономное и резервное электроснабжение
      • Альтернативная энергетика в Америке
    • Энергетическое оборудование
      • Ветродвигатели с вертикальной осью
      • Как экономить на оплате электричества
      • Выбор оборудования альтернативной энергетики
      • Кислотные аккумуляторы
      • Аналоговые зарядные устройства
      • Принцип работы импульсного преобразователя
      • Контроллер в альтернативной энергетике
      • Эксплуатация необслуживаемых аккумуляторов
      • Тепловые реле для защиты электродвигателей
      • Выбор двигателей-генераторов для супермаховиков
      • Водяной тепловой аккумулятор
      • Бензиновый электрогенератор
      • Сборка батареи из аккумуляторов
    • Энергоэффективные технологии
      • Светодиодные лампы преимущества и недостатки
      • Эффективное использование солнечной энергии
      • Особенности и виды светодиодных светильников для ЖКХ
      • Алгоритм работы современного гибридного автомобиля
      • Солнечная баня
      • Возможности комбинированных биогазовых установок
    • Реальное оборудование альтернативной энергетики
      • Мультиметр емкости аккумуляторов для сотовых телефонов
      • Приборы для измерения мощности и энергии
      • Светильники на солнечных батареях
      • Выбор панелей для солнечных батарей
      • Комплектование и испытания солнечных батарей
      • Нагрузочное сопротивление
      • Преобразователь LM2596
      • Цифровые приборы
  • Расчёты
    • Расчёт идей
      • Расчёт суперконденсаторов ё-мобиля
      • Расчёт систем - вечный двигатель
      • Получение водорода из алюминия
      • Расчёт электростанции на термоэлементах
      • Расчёт энергии молнии
    • Расчёт узлов
      • Пример расчёта кабеля и характеристик ветрогенератора
      • Расчёт крановых двигателей
      • Определение мощности счётчиком
      • Расчёт емкости аккумуляторов
      • Расчет аккумуляторов для солнечной электростанции
    • Экономические расчёты
      • Принципы расчёта эффективности альтернативной энергетики
      • Сравнительная оценка стоимости энергии
      • Стоимость нагрева воды
  • Политика и экономика
    • Политика
      • Европа заложник США на пути к мировому господству
      • О законе Димы Яковлева
    • Экономика
      • Коррупция, причины и последствия
      • Некоторые цифры и факты
      • Рыночная экономика, базарный вариант
      • Откуда дровишки в студёную пору
      • Развал строго по плану
  • Разное
    • Ещё одна версия гибели "Курска"
    • Испытание лекарственных средств в России
    • Анекдоты
    • Как разместить статью
    • Реальное и мифическое в пластиковых окнах
    • Мой видеоканал
    • Интересные сайты
  • Отзывы и комментарии
    • Отзывы на "Коррупция причины и последствия"
    • Отзывы на "Европа заложник США на пути к мировому господству"
    • Отзывы на "Развал строго по плану"
    • Отзывы на "Откуда дровишки в студеную пору"
    • Ещё отзывы на "Некоторые особенности альтернативной энергетики"
    • Отзывы на "Рыночная экономика базарный вариант"
    • Отзывы на "В пользу негодных технологий и концепций"
    • Отзывы на "Три дороги Российской нефти"
    • Отзывы на "Испытания лекарственных средств в России"
    • Отзывы на "Некоторые особенности альтернативной энергетики"
  • Впечатления от Америки

ЗДОРОВЬЕ И ДЕНЬГИ ЗДЕСЬ

как оставаться здоровым

Чтоб вы все были здоровы и богаты долгие годы. ЖМИ!

Газовый двигатель внутреннего сгорания

Представляется авторская работа изобретателя Леонида Матросова. Предлагаемый им оригинальный двигатель внутреннего сгорания имеет высокие заявленные характеристики, такие как КПД двигателя и и небольшой вес на единицу мощности.

О недостатках существующих двигателей внутреннего сгорания (ДВС) известно всем - это и кривошипно-шатунный механизм, и большая масса, и достаточно тонкая настройка системы впуска/зажигания, глушителей (например, правильно настроенный резонансный глушитель повышает мощность ДВС до 30%), четырехтактность (из 4 ходов поршня только один является "рабочим", остальные 3 "холостыми"), и многое другое. О достоинствах также хорошо известно - поршневые двигатели внутреннего сгорания являются самыми экономичными и простыми из всех типов двигателей. Разумеется, не считая "экзотических" двигателей, конструкция которых либо слишком сложна для производства (двигатель Стирлинга), либо которые из-за низкого качества современных материалов обладают недопустимо малым ресурсом (роторно-поршневые и некоторые другие). Все виды современного транспорта наносят большой ущерб биосфере, но наиболее опасен для нее автомобильный транспорт. Сегодня в мире примерно около 1 млрд. автомобилей. В среднем каждый из них выбрасывает в сутки 3,5 – 4 кг угарного газа, значительное количество оксидов азота, серу, сажу. При использовании этилированного (с добавлением свинца) бензина этот высокотоксичный элемент также попадает в выхлопы. «Вклад» автомобильного транспорта в загрязнение атмосферы составляет сегодня, например, в большинстве регионов России не менее 30%. Автомобили расходуют огромное количество топлива. А его природные источники конечны. Рассматривая условия, при которых производится работа двигателя внутреннего сгорания, мы видим сходство с условиями, при которых производится

работа парового двигателя. Здесь также имеется наличие разности температур:

Тепловые потери двигателя

Рис.1
с одной стороны, источник тепла (в данном случае источником тепла является химическая реакция горения, например, угля) создает высокую температуру рабочего вещества - пара; с другой стороны, имеется громадный резервуар, в котором рассеивается получающаяся теплота,— атмосфера, которая играет роль холодильника. При этом кпд парового двигателя составляет менее 10%. В ДВС температура газов, получающихся при сгорании смеси внутри цилиндра, довольно высока (свыше 1000 С), при этом кпд двигателей внутреннего сгорания значительно выше кпд паровых двигателей. На практике, несмотря на все технологические ухищрения и «умную» электронику, к. п. д. двигателей внутреннего сгорания не превышает 30 % (рис. 1), у дизельных – не более 50%., то есть автомобили половину топлива, по крайней мере, выбрасывают в виде вредных веществ в атмосферу. Очевидно, что двигатель внутреннего сгорания недостаточно экономичен и, по сути, имеет невысокий КПД.

Автомобильный транспорт является важнейшим средством перевозки пассажиров и грузов. В, частности, в мире грузоперевозки автомобильным транспортом составляют более 11%, в Европе – порядка 60%, а в России – 80%.

Подавляющее большинство автомобилей на планете все еще используют двигатель внутреннего сгорания (ДВС), изобретенный в XIX веке. Естественно, говорить об экономичности ДВС не приходится, особенно если учесть, что современные автомобили сжигают по 10-20 литров горючего на 100 км пути. Не удивительно, что ученые пытаются создать доступные альтернативные двигатели - электрические и водородные. Однако и концепция двигателя внутреннего сгорания не исчерпала потенциал модернизации. Благодаря последним достижениям в области электроники и материалов, появилась возможность создать по-настоящему эффективный ДВС. Инженеры компании EcoMotors International творчески переработали конструкцию традиционного ДВС. Он сохранил поршни, шатуны, коленвал и маховик, однако новый двигатель на 15-20% эффективнее, кроме того намного легче и дешевле в производстве. При этом двигатель может работать на нескольких видах топлива, включая бензин, дизтопливо и этанол.

В целом двигатель EcoMotors имеет элегантную простую конструкцию, в которой на 50% меньше деталей, чем в обычном моторе. Добиться этого удалось с помощью использования оппозитной конструкции двигателя, в которой камеру сгорания образуют два поршня, двигающихся навстречу друг другу. При этом двигатель двухтактный и состоит из двух модулей по 4 поршня в каждом, соединенных специальной муфтой с электронным управлением. Двигателем полностью управляет электроника, благодаря чему удалось добиться высокого КПД и минимального расхода топлива.

Также мотор оснащен управляемым электроникой турбокомпрессором, который утилизирует энергию выхлопных газов и вырабатывает электроэнергию. У двигателя нет блока головки цилиндров, он сделан из обычных материалов и издает меньше шума и вибраций. При этом двигатель получился очень легким: на 1 кг веса он выдает мощность больше 1 л.с (на практике он приблизительно в 2 раза легче традиционного двигателя такой же мощности).

Присматриваясь к условиям, при которых производится работа в двигателе внутреннего сгорания, мы видим сходство с условиями, при которых производится работа в паровом двигателе, с примения которых и начиналось автомобилестроение.

Эксперты подсчитали, что если увеличить КПД всех двигателей внутреннего сгорания (ДВС) хотя бы на один процент, мировая экономика выиграет более триллиона долларов. Но законы классической термодинамики, сформулированные еще два века назад, определили потолок для коэффициента полезного действия тепловых машин. Во всем «виноват» французский военный инженер Сади Карно, который вывел эталон определения КПД для тепловых двигателей. Только часть хаотической энергии тепла можно перевести в работу. И, как теплотехники ни старались, но выйти за пределы железной формулы никому не удавалось.

Одним из выходов из подобной ситуации является применение пневмодвигателей. Т.е., не поджигать смесь горючего, а создать избыточное давление, которое будет толкать поршень, используя сжатый воздух? Это вполне возможно. Абсолютно никакой разницы, что будет толкать поршень, главное чтобы колеса закрутились.

При этом нет принципиальных ограничений для преобразования двигателя внутреннего сгорания в его пневматический аналог. Более того, на протяжении истории автомобилестроения подобные попытки неоднократно предпринимались. Транспортными средствами на сжатом воздухе для движения используются пневмодвигатели, в которых в качестве топлива применяется запасенный в баллонах воздух. Подобный привод называют пневматический. В нем вместо сжигания смеси воздуха с топливом и последующей передаче энергии поршнями, поршни вырабатывают энергию, используя сжатый воздух.

Главной выгодой применения сжатого воздуха как топлива можно назвать экологичность. Для заправки автомобиля используется обычный атмосферный воздух. Существенно упрощается, в сравнении с бензиновым, конструкция подобного двигателя. Отпадает необходимость хранения горючих жидкостей, нет необходимости тянуть проводку, разрабатывать сложные системы зажигания. Силовая установка для подобных автомобилей – это бак со сжатым воздухом, промежуточные механизмы, подающие нужные порции воздуха, а также рабочая зона, в которой размещается турбина. Практические нечему ломаться, у такой системы феноменальная надежность. А для заправки обычно применяют электрический компрессор, которых сжимает воздух из атмосферы и производит его закачку в бак.

Ну и, естественно, феноменально низкая стоимость и неисчерпаемый запас «топлива» для пневматических автомобилей тоже далеко не на последнем месте.

На этом достоинства подобных автомобилей заканчиваются, настало время поговорить о недостатках.

Принципиальной проблемой можно назвать то, что воздух, сжатый до 300 бар, а именно это является стандартом для современных автомобильных заправок, несет в себе лишь 1% от той энергии, которая заключается в высокооктановом бензине. А при низких температурах эта энергия еще меньше. Отсюда вырисовываются проблемы.

1. Низкая скорость. Рекорд, который зафиксирован в книге рекордов Гиннесса для пневматических автомобилей, равен 129.2 километра в час.

2. Низкая мощность. У современных пневмоприводов максимальная мощность равна всего 75 л.с.

3. На сегодняшний день самый «дальнобойный» пневмобиль может проехать на одной заправке около 200 километров.

4. Необходимость создания в мире сети заправочных станций.

При работе двигателя (обычно это ДВС) рабочие газы толкают поршни, которые вращают коленвал и т.д.. Недостатки: нерациональное использование давления газов от сгорания топлива, в результате чего оставшееся давление просто уничтожается глушителями двигателя; очень сложны и дороги системы подачи топлива и воздуха при перепаде нагрузки на двигатель; двигатель нуждается в сверхпрочных материалах; низки крутящие моменты. С учетом всего этого сегодня нельзя не пытаться отыскать некоторое принципиально новое решение проблемы, которое обеспечит рынок более дешевыми и простыми в производстве и более эффективными автомобильными двигателями на традиционных видах топлива. Поэтому вполне естественной и логичной является мысль об объединении преимуществ парового двигателя и ДВС в едином техническом решении и создания такого двигателя, который сочетал бы в себе положительные качества как ДВС, так паровой машины и пневмодвигателя.

Ниже рассматривается один из вариантов нового силового агрегата для автомобилей, судов и т.д.

Основные элементы предлагаемого технического решения – камера сгорания и ресивер (см.рис.2), в которых и создается рабочее тело – сжатый газ.   Рассмотрим работу предлагаемого устройства. Воздушный компрессор создает избыточное давление воздуха в камере сгорания, в которую затем осуществляется впрыск топлива (бензина или газа) и его последующее (с помощью свечи (свеч) воспламенение. Из камеры сгорания рабочие газы, полученные от сгорания топлива, практически без потерь через управляемый впускной клапан направляются непосредственно в ресивер (своего рода баллон со сжатым воздухом), а из него через клапан подачи рабочего давления – на силовой агрегат, в качестве которого могут быть использованы элементы пневмодвигателя, ДВС. В сущности нет никакой разницы, будем ли мы толкать поршни, например, пневмодвигателя сжатым воздухом из баллона или давлением рабочего газа, полученного от сгорания топлива. Когда давление газа в камере сгорания и в ресивере уравнивается, впускной клапан ресивера закрывается. Затем открывается продувной клапан и воздушный компрессор продувает камеру сгорания, удаляя продукты горения топлива, после чего этот клапан закрывается. Затем весь цикл повторяется.

Огромным достоинством данной силовой установки является ее экологичность. Все тяжелые фракции оседают на дно ресивера и периодически выводятся через клапан в специальный резервуар.

1– впрыск топлива, 2 – Воздушный компрессор, 3 – турбина соединяется с осью воздушного компрессора, 4 – клапан подачи рабочего давления на современную машину, 5 – клапан отвода тяжелых фракций в отдельную ёмкость, 6 – выпускной и продувочный клапан.

Еще одной особенностью предлагаемого технического решения является не охлаждение, а обязательный прогрев ресивера и поддержания температуры его внутреннего объема порядка 900-1000 градусов Цельсия (в идеале температуры впускаемых газов из камеры сгорания), что на практике достигается за несколько циклов подачи в ресивер газов из камеры сгорания при наличии хорошей теплоизоляции самого ресивера. Для обеспечения независимости характеристик двигательной установки от температуры окружающей среды целесообразно осуществлять принудительный подогрев ресивера.

По оценкам при объеме ресивера 50 л и камеры сгорания 0.5 л потеря продуктов горения по оценкам составит не более 1%, которые сбрасываются через выпускной клапан на турбину. В результате КПД силовой установки может достигать 80-90%. Предлагаемое техническое решение позволит создавать новые силовые установки, которые несравненно эффективнее, выгоднее и проще в производстве. Они будут иметь во много раз большие крутящие моменты, чем ДВС, более экономичны и экологичны.

Предлагаемое техническое решение полностью устраняет недостаток паровой машины, где порядка 90% энергии улетало в трубу. Для предлагаемого силового агрегата не требуется коробка скоростей, что также увеличивает КПД и снижает его шумность, себестоимость производства.

В силовом агрегате, согласно предлагаемому техническому решению, не создается сверхвысокого давления. В активном ресивере не возникает перемены нагрузок, что позволяет сверхточно дозировать количество топлива и закачиваемого воздуха в камеру сгорания для полного сгорания. При большом крутящем моменте нет необходимости установки коробки скоростей. Нет также необходимости производства сверхпрочных блоков цилиндров и головок, т.к. давление в предлагаемом агрегате в разы меньше, чем в современных ДВС. Производство предлагаемых двигательных агрегатов будет несравненно проще и, соответственно, дешевле, чем ДВС: не требуется сверхдорогих материалов и установки сложных выхлопных систем большой производительности, подавляющих звук.

Я убежден, что предлагаемое техническое решение позволит создать двигатели нового поколения. Широка и сфера их применения – это автомобилестроение, производство компрессорных станций, производство судовых двигателей и т.п. И еще один немаловажный фактор, который позволяет с оптимизмом оценивать практическую возможность создания предлагаемой силовой установки: интересы «бензиновых королей» будут не слишком затронуты.

 

 

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

http://www.space-of-plane.net

 

Леонид Матросов.

Компонент комментариев CComment

Авторизация

Регистрация
  • Забыли логин?
  • Забыли пароль?

Самые читаемые

  • Контакты
  • Ложь и правда о патентовании
  • Предотвращение снижения плодородия почвы за счет использования возобновляемых источников энергии
  • Использование естественного холода
  • Выбор двигателей-генераторов для супермаховиков

Новое на сайте

Впечатления от Америки 03 марта 2020
Возможности комбинированных биогазовых установок 02 декабря 2019
BEVERLee Club в Таганроге 19 июня 2019
Ложь и правда о патентовании 24 июля 2018
Секреты бестопливных генераторов энергии 28 июня 2018

Copyright © 2018 Сергей Горенко | «Копирование и иное использование материалов без разрешения запрещено»

Анализ сайта altinfoyg.ru

  • Главная
  • О сайте
  • Интересные сайты
  • Сотрудничество
  • Контакты
  • Карта сайта