Силова установка транспортного засобу

Силова установка транспортного засобу, що містить двигун внутрішнього згорання і джерело 3 25006 використовує стиснений газ тільки для резервного запуску, але при постійній роботі установки стиснений газ не потрібний. На параметри установки стиснений газ ніякого впливу не має. Задачею, на вирішення якої спрямована запропонована корисна модель, є створення силової установки транспортного засобу. Технічний результат, який може бути досягнутий при використанні запропонованої корисної моделі, полягає в зменшенні маси стисненого газу. Додатковий технічний результат полягає в зменшенні витрат енергії акумулятора. Суть запропонованої корисної моделі полягає в тому, що в силовій установці транспортного засобу, що містить двигун внутрішнього згорання і джерело стисненого газу, міститься додатково пневматичний двигун, при цьому впускна камера пневматичного двигуна з'єднана трубопроводом з джерелом стисненого газу, поршень пневматичного двигуна і поршень двигуна внутрішнього згорання з'єднані з єдиним для обох двигунів кривошипно-шатунним механізмом, а вихлопна труба двигуна внутрішнього згорання з'єднана на тепловий контакт, наприклад пайкою чи зварюванням, з трубопроводом, що з'єднує джерело стисненого газу і вп ускну камеру пневматичного двигуна. Запропонована корисна модель відрізняється від прототипу тим, що містить додатково пневматичний двигун, при цьому впускна камера пневматичного двигуна з'єднана трубопроводом з джерелом стисненого газу, поршень пневматичного двигуна і поршень двигуна внутрішнього згорання з'єднані з єдиним для обох двигунів кривошипношатунним механізмом, а вихлопна труба двигуна внутрішнього згорання з'єднана на тепловий контакт, наприклад пайкою чи зварюванням, з трубопроводом, що з'єднує джерело стисненого газу і впускну камеру пневматичного двигуна. Між суттєвими ознаками запропонованої корисної моделі і технічним результатом, якого можна досягти при її використанні, існує такий причиннонаслідковий зв'язок. З'єднання на тепловий контакт вихлопної труби двигуна внутрішнього згорання з трубопроводом, що з'єднує джерело стисненого газу і впускну камеру пневматичного двигуна, а також сполучення поршнем обох двигунів з єдиним кривошипно-шатунним механізмом дає можливість використати (рекуперувати) тепло, що не використовується в двигуні внутрішнього згорання і викидається до атмосфери, для підігріву стисненого газу, що надходить до пневматичного двигуна. Такий підігрів стисненого газу дозволяє зменшити масу газу, необхідну для роботи пневматичного двигуна, про що свідчить подальший аналіз. З літературних даних відомо, що температура вихлопних газів на ви ході двигуна внутрішнього згорання дорівнює приблизно 975К, тоді, як температура, необхідна для роботи пневматичного двигуна дорівнює (258-300)К. Із співвідношення Менделєєва-Клайперона [4]. M=PV/RT, де М - маса газу, Р - тиск газу V - об'єм , 4 R - універсальна газова постійна, Т - абсолютна температура витікає, що при однакових об'ємі і тиску маса зменшується у стільки разів, в скільки разів температура ви хлопних газів двигуна внутрішнього згорання вища за температуру стиснених газів в циліндрі пневматичного двигуна. На основі вище сказаного можна зробити висновок, що використання тепла вихлопних газів двигуна внутрішнього згорання дозволяє зменшити витрати газу в пневматичному двигуні приблизно в три рази і, відповідно, збільшити час роботи пневматичного двигуна без заправки. В той же час конструкція корисної моделі дозволяє здійснювати запуск двигуна внутрішнього згорання без стартера, який є головним споживачем енергії акумулятора. Крім того, використання корисної моделі дає можливість покращити екологію навколишнього середовища за рахунок використання пневматичного двигуна. На кресленні зображена схема запропонованої корисної моделі. Силова установка містить джерело стисненого газу, виконане у вигляді балона стисненого газу 1. В інших варіантах конструкції джерело стисненого газу може бути виконане у вигляді посудини Дюара, заповненої кріогенною рідиною. Можливо використання і інших видів джерел стисненого газу. Через вентиль 2, редуктор 3 і трубопровід 4 балон стисненого газу 1 з'єднаний з впускною камерою пневматичного двигуна 5. Конструкція пневматичного двигуна може бути такою ж, як і описана в [2]. Силова установка містить двигун внутрішнього згорання 6, поршень якого, як і поршень пневматичного двигуна 5, з’єднаний з єдиним кривошипно-шатунним механізмом 7. Вихлопна труба 8 двигуна внутрішнього згорання 6 з'єднана на тепловий контакт, наприклад пайкою чи зварюванням з трубопроводом 4, утворюючи теплообмінник 9. Робота запропонованої силової установки здійснюється таким чином. Стиснений газ з балона 1 через відкритий вентиль 2, редуктор 3 і трубопровід 4 надходить до пневматичного двигуна 5, де енергія стисненого газу перетворюється на механічну роботу-обертання кривошипно-шатунного механізму 7, який одночасно здійснює запуск двигуна вн утрішнього згорання 6. Вихлопні гази двигуна вн утрішнього згорання, що мають високу температуру, в теплообміннику 9 нагрівають стиснений газ, що надходить до пневматичного двигуна 5 з балона 1. При цьому маса газу, потрібна для роботи пневматичного двигуна 5 майже втричі менше порівняно з конструкцією відомого пневматичного двигуна [2], що дає можливість збільшити час роботи пневматичного двигуна і збільшити КПД силової установки. Література: 1. В.Н. Болтинский и др., «Теория, конструкция и расчет транспортных и автомобильных двигателей», М., 1962, с.33-36. 2. Пат. України 62513А, кл. F02B43/00, 2003. 3. З.Л.Сироткин «Автомобили-самосвалы и автомобили-тягачи БелаЗ 3», М., 1973, с.72-74. 4. Н.И. Кошкин, М.Г. Ширкевич «Справочник по элементарной физике» М., 1960, с.56. 5 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 25006 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601