Двигун інерційного типу

Реферат: UA 69649 U UA 69649 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Двигун інерційного типу - це гібрид, що включає в себе кілька механізмів. А саме: механічний акумулятор - механізм накопичення механічної енергії маховичного типу; двигун - механізм одержання механічної енергії від кінетичної енергії обертання твердих тіл - маховиків; варіатор - механізм безступеневої зміни передаточного числа обертів; електродвигун-генератор - механізм перетворення електричної енергії в механічну і навпаки. Двигун інерційного типу належить до загального машинобудування. Він може бути використаний в приводах автомобілів, на залізничному транспорті і т.п. Відомий гібридний силовий агрегат автомобіля з маховичним накопичувачем інерційного типу, що містить двигун внутрішнього згорання, маховик з муфтою, варіатор, карданну передачу і головну передачу (Гулиа Н. В. Удивительная механика. - М.: Издательский дом НЦ ЭНАС, 2006. - С. 206, рис. на с. 182). Основним недоліком в такій схемі є наявність і двигуна внутрішнього згорання і маховика і варіатора. І, як наслідок, ми маємо збільшену масу автомобіля і втрату енергії при передачі крутного моменту через варіатор. Тобто є ще ресурс для збільшення ККД всього привода агрегата. В основу корисної моделі поставлена задача зменшення маси двигуна і збільшення ККД. Ця задача вирішується наступним чином: 1. З гібридної схеми робимо схему на двигуні інерційного типу. Тобто позбавляємося двигуна внутрішнього згорання. 2. Позбавляємося варіатора. Як варіатор виступає сам двигун. 3. Замість одного маховика виступає двигун інерційного типу з двома маховиками. 4. Для зарядки маховиків добавляємо електродвигун-генератор. 5. Для зарядки маховиків використовуємо гальмування. Двигун внутрішнього згорання має велику вагу і без нього конструкція стає значно легшою. Варіатор виявляється зайвим при використанні двигуна інерційного типу. Додатковий маховик дозволить знизити швидкість обертання маховиків (не змінивши потужності) і таким чином знизити ризики руйнування двигуна інерційного типу. Електродвигун-генератор дозволяє не тільки розкручувати маховики, але і виробляти електроенергію в режимі генератора для зарядки акумулятора, освітлення і таке інше. Режим гальмування використаний для зарядки маховиків збільшує період роботи двигуна без підзарядки з зовні. Таким чином, максимально спрощується конструкція і збільшується ККД двигуна. Заявлена корисна модель складається з (див. креслення) маховиків 1, 2, обертового колеса 3, електродвигуна-генератора 4, вакуумної камери обертання 5, корпусної труби 6, вала 7, зчеплення 8, карданного вала 9, АКБ 10. Статор електродвигуна-генератора 4 закріплений на корпусній трубі 6. Корпусна труба разом з валом має можливість повздовжнього руху по осі В-В за допомогою гідроциліндра (на кресленні не вказано), а в результаті цього руху обертове колесо переміщується по поверхні маховиків 1 і 2, змінюючи при цьому передаточне число. Маховики 1 і 2 обертаються навколо осі А-А, але в протилежні сторони. Вони розходяться і сходяться вздовж осі А-А за допомогою гідроциліндра (на кресленні не вказано). На кресленні також не вказані корпус, підшипники, механізми стискання, переміщення, системи центрування, керування, шліци, шайби, гайки, та інші деталі, які необхідні для роботи двигуна. Двигун інерційного типу працює таким чином. Розкручені маховики 1 і 2 стискаються гідроциліндром і через обертове колесо 3 передають крутний момент на карданний вал 9. Для збільшення швидкості обертове колесо 3 за допомогою гідроциліндра переміщується вздовж осі В-В по поверхні маховиків 1 і 2 від осі А-А до периферії маховиків 1 і 2. При цьому передаточне число змінюється від 0 до . Можна розрізнити кілька режимів роботи двигуна: - Стоянка - Обертове колесо 3 знаходиться в осі А-А. Маховики 1 і 2 розведені (не входять в контакт з обертовим колесом 3) і продовжують обертатися. - Розгін - Маховики 1 і 2 стискаються і входять в контакт з обертовим колесом 3. Обертове колесо поступово переміщується вздовж осі В-В до периферії маховиків. Автомобіль набирає розгін. - Накат - Маховики 1 і 2 розведені (не входять в контакт з обертовим колесом 3) і продовжують обертатися. Система керування відслідковує швидкість автомобіля і переміщує обертове колесо в відповідну точку (точку маховиків, де її швидкість дорівнює швидкості обертового колеса) вздовж осі В-В. Якщо швидкість автомобіля збільшується, то обертове колесо продовжує рух в напрямку - від центру маховиків. Якщо швидкість автомобіля 1 UA 69649 U 5 10 15 20 зменшується, то обертове колесо рухається в напрямку - до центру маховиків (аж до повної зупинки вісь А-А). - Гальмування - Маховики 1 і 2 стискаються і входять в контакт з обертовим колесом 3, але не в відповідній точці, а в точці зміщеній до центру маховиків, в точці, де швидкість обертового колеса 3 більша швидкості точки на маховиках і, таким чином, обертове колесо 3 починає гальмуватися, а маховики розкручуватися. Відпустивши гальмо, автомобіль продовжує рух накатом (див. накат). При подальшому гальмуванні обертове колесо подається до центру маховиків - осі А-А. В цій точці включаються в дію звичайні гідравлічні гальма автомобіля (для зупинки залишкових рухів), а маховики при цьому розходяться і продовжують обертатися. Автомобіль зупиняється. - Задній хід - Маховики 1 і 2 стискаються і входять в контакт з обертовим колесом 3. Обертове колесо переміщується вздовж осі В-В до периферії маховиків, але в протилежному напрямку від осі А-А в порівнянні з переднім ходом. - Зарядка - зчеплення 8 відключається. Обертове колесо 3 переміщується вздовж осі В-В до периферії маховиків (в напрямку переднього ходу). Маховики 1 і 2 стискаються і входять в контакт з обертовим колесом 3. Включається (від зовнішньої електромережі, або від АКБ 10) електродвигун-генератор 4. Маховики починають розкручуватися. Поступово обертове колесо 3 переміщується вздовж осі В-В до центру маховиків (вісь А-А). Після цього маховики повністю заряджені розводяться і виходять з контакту з обертовим колесом 3. Електродвигун-генератор 4 виключається, а зчеплення 8 включається. Автомобіль готовий до старту. Таким чином, запропонований двигун має просту конструкцію, значно меншу вагу, зручність у експлуатації та більший загальний ККД. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Двигун інерційного типу, що містить маховичний накопичувач і варіатор, який відрізняється тим, що має два маховики, які обертаються навколо однієї осі, але в протилежних напрямках, обертове колесо з'єднане з валом двигуна, що притискається до маховиків, виступає в ролі варіатора та передає крутний момент на трансмісію автомобіля і має можливість заряджати маховики при зворотній передачі крутного моменту при гальмуванні, а також має електродвигун-генератор для зарядки маховиків від електромережі або від акумуляторних батарей і для вироблення електричної енергії. 2 UA 69649 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3