Детонаційний двигун

Двигун, який має вал, свічку запалювання, впускне вікно, який відрізняється тим, що він містить ініціатор детонації, камеру згоряння, камеру розширення, виконану у вигляді тороіда, ВІДСІЧНИИ клапан, поршні, виконані у вигляді лопаток-поршнів, що встановлені на валу, а також тим, що тиск такту стиску зведено до мінімуму, необхідного для продування та заповнення системи паливною сумішшю, і виконується компресорним пристроєм, а камера розширення герметизується за рахунок лабіринтних ущільнень Винахід має відношення до двигуинобудування і спрямований на спрощення конструкції, зменшення металоємкості та підвищення ККД двигуна, його економічності та надійності Добре ВІДОМІ карбюраторні та газові поршневі двигуни внутрішнього згоряння Головним конструкційним елементом цих двигунів є один або декілька циліндрів із поршнями, з'єднаними кривошипношатунним механізмом із колінчатим валом У кришці циліндру розміщуються впускні та випускні клапани Запалення горючої суміші відбувається свічею запалювання Недоліком карбюраторних та газових поршневих двигунів внутрішнього згоряння є їх складність Це обумовлюється наявністю колінчатого валу та кривошипно-шатунного механізму, що робить двигун громіздким та веде до втрат на тертя, а також до наявності такту тиску Відомий роторний двигун Ванкеля, який містить у собі корпус, робочий вал, тригранний ротор, радіальні ущільнювальні пластини, впускні та випускні вікна, свічки запалювання Ротор несе шестерню внутрішнього зчеплення, з'єднаною із нерухомою корпусною шестернею зовнішнього зчеплення Співвідношення числа зубців корпусної шестерні та шестерні ротору 2 3 Між корпусом, який має складну порожнечу епітрохоїдальної форми та ротором утворюється три камери серпоподібної форми, які змінюють свої об'єми при обертанні ротору, що необхідно для проходження термодинамічних циклів ДВЗ (Гуськов Г Г Необычные двигатели М "Знание", 1971 г -С 13-15) Цетехнічне рішення прийняте мною за прототип чими ознаками заявляемого винаходу, являються корпус, вал, випускне вікно, свіча запалювання Недоліком прототипу є те, що погано працює система ущільнення, яка герметизує простір робочих камер, та великі втрати на такт стискування У цьому винаході ставиться задача удосконалити двигун шляхом максимального скорочення втрат за рахунок такту стискування та зменшення втрат на тертя у самому двигуні, за рахунок відмови від механічних ущільнень камери, де буде відбуватися розширення Поставлена задача розв'язується за рахунок прилаштування до конструкції ініціатора детонації, камери горіння, а також за рахунок використання спеціальних робочих органів тороїдальної камери розширення з ВІДСІЧНИМ клапаном Камера розширення герметизується за рахунок лабіринтних ущільнювачів Продувка та заповнення горючою сумішшю ініціатора детонації та камери горіння виконується компресорним пристроєм Величина тиску лімітується тільки швидкістю заповнення горючою сумішшю робочих органів та продуванням Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак винаходу і досягненим технічним результатом забезпечується наступним, завдяки використанню ініціатора детонації процес горіння в камері згоряння переходить в процес спрямованого детонаційного вибуху, за рахунок цього значно піднімається температура в камері згоряння Використання тороїдальної камери розширення з ВІДСІЧНИМ клапаном дозволяє використовувати не тільки енергію детонаційної хвилі, але і найбільш повно використовувати енергію розширюючихся газів Сплеск тиску вибуху краще за все витримують не Ознаками прототипу, співпадаючими з існую о ю механічні ущільнювачі, а лабіринтні, які забезпечують мінімальні втрати При цьому процес детонаційного горіння відбувається при незначному збитковому тиску горючої суміші (повгтря та ВІДОМІ ТИПИ палева) Таким чином втрати енергії на такт стиску зведений до мінімуму Цією конструкцією досягається слідуючи результати створюється малогабаритний двигун, який має високий ККДта працює на відомих видах палива Детонаційний двигун зображено на фіг Він містить у собі трубопровід подачі пальної суміші 1, впускний клапан 2 свічку запалення 3, пристрій ініціювання детонації 4, камеру горіння 5, лопаткупоршень 6, камеру розширення 7, вал двигуна 8, впускне вікно 9, та ВІДСІЧНИЙ клапан 10 Працює детонаційний двигун наступним чином Вал двигуна починає обертатися від стартера При положенні лопатки-поршня зображеного на фіг, система заповнюється паливною сумішшю Зачиняється впускний клапан і свіча запалює паливну суміш у пристрої ініціювання детонації Зароджене детонаційне горіння переходить в камеру згоряння і по неї поширюється у бік лопатки-поршня та починає її повертати За вибуховою хвилею іде потік продуктів детонації та розігрітих до високої температури (~3000°С) газів, які продовжують 45070 тиснути на поршень, який повертається Коли поршень проходить випускне вікно відбувається стравлювання тиску в тороїдальній камері У цей час друга лопатка-поршень проходить ВІДСІЯНИЙ клапан Відчиняється впускний клапан, відбувається продувка та заповнення пристрою ініціювання детонації і камери горіння пальною сумішшю При досягненні другою лопаткою-поршнем положення, зображеного на фіг і, впускний клапан зачиняється, спрацьовує свіча запалення і процес повторюється Регулювання потужності запропонованого двигуна відбувається зменшенням подачі горючої суміші Відключення від роботи двигуна відбувається припиненням подачі електричних імпульсів на свічки запалювання та перекриттям подачі горючої суміші Детонаційний двигун пропонуємо! конструкції має наступні технічні переваги збитки на такт стиску зведені до мінімуму, ініційовано процес горіння до граничного можливого, що підвищує температуру у камері згоряння Зменшується витрати на тертя за відсутності механічних ущільнень, які замінюються лабіринтними - все це приводить до значного підвищення ККД ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90