Предисловие.
Привет, сегодня я расскажу Вам про своё изобретение, - как-то случайно пришла мне в голову мысль: «сжатый воздух ничем не хуже горячего пара!»
Задумайтесь на тему КДП известных нам двигателей, - у дизеля он ниже 50%, у двигателя на бензине он находится в пределах от 60% до 80%. Почему? – всё очень просто: дизель тратит много сил для сжатия топлива до уровня воспламенения, т.е. когда 3 цилиндра сжимают топливо, то остальные 3 цилиндра помогают им это сделать энергией взрыва, плюс ещё не забывайте о полезной работе (т.е. нагрузке на ось). У бензинового двигателя аналогичная история – недостаток КПД выявляется в момент холостого хода поршня в исходное состояние для повторного воспламенения топлива, и как результат – частый выход свечей из строя.
А теперь задумайтесь о таком автомобиле: отсутствие карбюратора, топливного фильтра, радиатора, бензонасоса и самое главное – отсутствие необходимости заправляться чем-либо! Вы скажете – так не бывает! Я тоже так думал.
Техническое описание.
Посмотрите на паровоз – там всего 1 поршень, в то время как в современных двигателях их несколько (от 3 до 12). Почему такая разница? Вспомните вес паровоза – около 100 тонн, плюс состав, который он перевозил. И как он это делал всего одним поршнем? Ответ существует – у паровозного поршня КПД приблизительно равен 100%, т.к. сжатый пар (если проигнорировать температуру пара, то можно смело говорить «сжатый воздух») давит на поршень с двух сторон по очереди из-за какого-то невзрачного клапана-переключателя. Т.е. теперь вам понятно, что не температура пара совершает работу, а давление пара, поэтому я предлагаю забыть про это слово и в дальнейшем применять выражение «сжатый воздух».
Время паровозов прошло?
Анализируя историю железных монстров можно смело сказать, что их время прошло! Но есть одно «но!». Вы не задумывались, из-за чего тот самый паровоз был так популярен? – он был популярен из-за отсутствия новых технологий. В момент появления новых двигателей от паровозов постепенно отказались, и человечество перешло в новую эпоху: эпоху безумия! (вспоминайте КПД новых двигателей). А нужно-то было совсем немного подумать и подождать появление компьютеров!
Что будет, если к паровозу добавить компьютер?
Помните тот самый невзрачный клапан, который доводил КПД паровоза до 100%? - Я бы даже сказал, что там было 2 клапана, которые работали в паре, как 2 транзистора в усилителе.
Если честно, то мне лень искать схему паровоза, т.к. у меня есть своя уникальная схема нового двигателя. Смотрите рис.1 – как видно на 1 поршень с коленчатым валом приходится 4 клапана. А зачем компьютер? – затем, что мне не известна механическая модель таких клапанов. Дело в том, что данные 4 клапана нужно очень быстро закрывать и открывать. Такую работу вполне можно возложить на компьютер с уникальной программой управления клапанами учитывая скорость вращения коленчатового вала. Тахеометр, подключенный к валу вполне справиться с данной работой, но также нужно учесть, что компьютеру понадобится также импульс, говорящий об определенной позиции коленчатового вала, для того, чтобы правильно делать свои расчёты, т.е программе нужен стартовый импульс (стробирующий импульс) для определения временных задержек для открытия клапанов (видимо в мили секундах), а также для определения времени открытого состояния очередного клапана (мне кажется, что это время должно быть одинаково для всех клапанов в одном цилиндре).
Что касается количества цилиндров, их диаметра (и соответственно, размера поршня), то для достижения максимально производительных результатов лучше использовать супер-ЭВМ, которая использует параметр «давление воздуха» как стартовые (начальные) данные.
Я ничего не сказал про клапан: сам знаю немного. Могу сказать, что он будет шариковый с катушкой индуктивности работающей от 12 вольт и одной достаточно мощной пружиной для того, чтобы как можно быстрее оттянуть шарик на место в момент отключения напряжения от катушки, и тем самым перевести клапан в состояние «закрыт». Т.е. компьютер постоянно анализирует данные тахеометра и подает сигнал через быстрый порт/слот на специальный тюнер, а тот в свою очередь управляет теристорным переключением клапанов.
Куда выводить отработанный воздух?
В данном вопросе есть подвох – почему воздух считается отработанным? Может он теряет свои волшебные свойства после прохождения через поршни коленчатового вала? Автор статьи предлагает читателю самому ответить на данный вопрос.
Как заставить «отработанный» воздух опять (снова) работать в двигателе?
Будете смеяться – и на этот вопрос есть ответ, - необходимо сделать поршневые качели, как показано на рис.2. Для нормальной работы такого двигателя необходимо 2 такие качели. Но сначала разберемся с одной такой качелей – это качели №1, задача которой перегонять сжатый воздух из одного поршня в другой (перегонять через поршни двигателя). Перегонка осуществляется редукторным домкратом, который опускает/поднимает поршень с помощью вращающегося нарезного стального стержня (вращение происходит мотором на 12 вольт с редукторной передачей). Магнитные датчики определяют максимальное опущенное/поднятое состояние поршней качели №1 (для качели №2 датчики не нужны) и сообщают об этом компьютеру, который заставит сменить направление вращения редукторного домкрата №1 на противоположное, и одновременно с этим, компьютер переведёт клапаны К1-К4 из состояния 1 в состояние 2 или наоборот.
Какие поршни используются в качели №1? Если сравнивать по габаритам, – то самые большие, которые только смогут поместиться в корпусе автомобиля (2 поршня одинаковые по габаритам), если сравнивать по герметичности, – то максимально герметичные (это условие касается также поршней качели №2). Как достичь такой герметичности? – мне известны 2 способа:
1) Внутри поршня сжатый воздух находится в резиновой камере обильно засыпанной тальком;
2) Вместо поршней использовать газгольдеры с герметичной оболочкой внутри.
А теперь поговорим о качели №2.
Она нужна для восстановления разницы давления в момент, когда хоть один поршень качели №1 достиг максимума/минимума (т.е., когда 2 поршня меняются местами по приказу компьютера).
Вы заметили, что на рис.2 клапаны К1-К4 изображены оранжевым цветом, в то время как на рис.1. другие клапаны изображены красным цветом? Это сделано для того, чтобы показать, что это другие клапаны. Они могут быть шариковыми или ещё какими, но главное их отличие в том, что они могут пребывать в обоих состояниях (состояние №1: вкл, состояние №2: выкл) сколь угодно долго без затраты электроэнергии генератора, и только в момент подачи на них напряжения 12 вольт они переходят в противоположное состояние. Читатель заметит, что при старте такого двигателя можно потерять контроль над состоянием таких клапанов, поэтому они должны быть снабжены датчиками состояния, обращаясь к которым, компьютер всегда будет видеть реальную модель состояния пневматического двигателя (можно даже сказать: состояния замкнутой пневматической системы). Хотя, если честно, то эти датчики компьютеру понадобятся всего один раз – в момент запуска двигателя.
Так, что для старта данного двигателя необходим только заряженный автомобильный аккумулятор на 12 вольт. Ну, и конечно, систему с постоянным давлением воздуха нужно проверять на предмет потери давления. По какой причине в данной системе может исчезнуть воздух? – автор статьи предлагает читателю самому ответить на этот вопрос. Для контроля давления, такая система должна быть снабжена манометром (можно даже установить электрический манометр с возможностью компьютерного опроса). Для подкачки системы в случае потери давления можно использовать насос, подключенный через ниппель и через предохранительный клапан (клапан на случай выхода ниппеля из строя).
Коробка передач.
Мне представляется, что обороты коленчатового вала будут меньше, чем у двигателей внутреннего сгорания. Поэтому коробка передач изменится, но могу сказать, что в ней появятся 2 новые передачи (по обе стороны от нейтральной скорости): это передача «X» для движения вперёд, и передача «RX» для движения назад. Две перечисленные передачи отличаются высокой мощностью (по задумке автора, на данных передачах автомобиль должен без проблем заезжать/подниматься по склону в 45 градусов, как вперёд, так и назад). Кроме этих передач будут и все остальные, вот последовательность передач, начиная с конца наперёд: R, RX, 0, X, 1, 2, 3, 4, 5, 6 (переключатель подобен равномерному ползунку громкости и чем-то напоминает переключатель мощности двигателей в самолёте «Аэробус»).
О самом главном.
Название темы говорит о том, что она ещё не кончилась. Для завершения данной темы необходимо подключить генератор к коленчатому валу (если необходимо, то подключение произвести через редуктор с установленным соотношением).
Все права защищены.
Баранов Ц.Н.