ТУРБИНА-МАХОВИК

Предлагаемая полезная модель относится к машиностроению, в частности двигателестроению и может быть применена на транспортных средствах и других объектах.
Из области техники известна «Камера сгорания» по патенту РФ №100206, опубликован 10.12.20010 г. Камера сгорания включает свечу зажигания и дополнительно снабжено ресивером, с верхней и нижней крышками, внутри которого размещены: трубчатый спиралевидный теплообменник и успокоительные верхняя и нижняя решетки, в свою очередь верхняя крышка ресивера оборудована обратным клапаном и датчиком уровня воды, а нижняя крышка имеет сливную пробку и вход для долива воды. Трубчатый спиралевидный теплообменник конструктивно отделен щелью от верхней крышки для свободного прохода воздуха с топливом и поднимающегося пара, а в нижней части трубчатый спиралевидный теплообменник имеет выход к внешней стороне ресивера, в котором расположена свеча зажигания.
Недостатком данного устройства является не компактность конструкции.
Из области техники известен «Двигатель» по патенту РФ №95749, опубликованным 10 июля 2010 г. Согласно полезной модели двигатель содержит камеру сгорания, систему подачи топлива, турбину и дополнительно снабжен компрессором, причем система подачи топлива представлена топливным насосом, а турбина представлена турбиной-маховиком.
Недостатком данного устройства является не компактность конструкции.
Наиболее близких аналогов к предлагаемой полезной модели из области техники не найдено.
Задача, на решение которой направлена полезная модель - создание компактного устройства, т.е. сведение двух конструкций: турбины маховика и камеры сгорания в одну, обеспечивающего наиболее полное сгорание топлива и способного максимально использовать мощность взорвавшегося топлива и энергию образовавшегося тепла и снизить уровень выбросов недогоревшего топлива.
Технический эффект заключается в том, что предложенное устройство позволяет отказаться от одной из составляющих двигателя, а именно камеры сгорания, встраивая ее в турбину-маховик. А также в уменьшении вредного влияния на окружающую среду за счет удлиненного цикла сгорания, а, следовательно, уменьшения количества выбросов в атмосферу и экономии топлива за счет наиболее полного использования образовавшейся энергии, что способствует повышению КПД.
Задача решается за счет того, что предложена турбина-маховик, характеризующаяся тем, что она имеет: вал, во внутренней части которого размещено устройство обратного клапана, причем сам вал, жестко закреплен внутренней обоймой нижних и верхних подшипников, на внешней части корпусов, которых крепится воздухопровод; в свою очередь воздухопровод соединен с валом посредством манжеты; также на валу установлен конструктивно полый маховик, выполненный из двух щек, в середине которых расположена спиралевидная направляющая; в конечной части спиралевидной направляющей расположены не менее одной свечи; на внешнем диаметре маховика выполнены реактивные сопла, а вокруг моховика на корпусы нижних подшипников крепится кожух для отвода отработанных газов. На валу турбины-маховика установлены коллекторные кольца для передачи электричества к свечам.
На фиг.1 представлен общий вид устройства в разрезе, на фиг.2 - вид сверху в разрезе по горизонтали.
Устройство включает вал 1 во внутренней части которого размещено устройство обратного клапана 2. Вал 1 жестко закреплен внутренней обоймой нижних и верхних подшипников 3, а на внешней части корпуса верхних подшипников 3 крепится воздухопровод 4, который соединен с валом 1 через манжеты 5, которые не позволяют воздуху и компонентам воздуха теряться. На валу 1 установлен маховик 7, который конструктивно полый. Маховик 7 выполнен из двух щек в середине которых расположена спиралевидная направляющая 8 для воздуха и горючей смеси. В конечной части спиралевидной направляющей 8 расположены не менее одной свечи 9, которые зажигают подготовленную смесь. На внешнем диаметре маховика 7 выполнены реактивные сопла 10. Вокруг моховика 7 для сбора отработанных газов на корпусы нижних подшипников 3 крепится кожух 6. Эти же подшипники поддерживают выходную часть вала 1 на отбор крутящего момента. Чтобы передать электричество к свечам на валу 1 установлены коллекторные кольца 11.
Турбина-маховик работает следующим образом.
Сжатый воздух из компрессора (на фиг. не показано) проходит через воздуховод 4, по полой части вала 1, затем через устройство обратного клапана 2 продвигается по спиралевидному каналу 8 к выходу через реактивные сопла 10, и, вырываясь, создает реактивный, толкающий момент.
Тем же путем проходит вместе с воздухом и порция распыленного топлива, которая в спиралевидном канале 8 тщательно перемешивается с воздухом и в его конце зажигается свечой 9, которая горит постоянно.
Создавшееся давление, от зажженной и взорвавшейся смеси, закроет устройство обратного клапана 2. В тоже время это огромное давление, вырываясь через реактивные сопла 10, раскручивает турбину-маховик с выходной части вала 1, с которой будет взят крутящий момент для определенных работ.
Когда давление падает и выравнивается с давлением поступающего сжатого воздуха, в сжатый воздух впрыскивается порция распыленной воды, которая, проходя по спиралевидной направляющей 8, отбирает тепло оставшееся от зажженной и взорвавшейся смеси. Вода превращаясь в пар, поднимает давление на соплах 10, и через них дополнительно увеличивает вращение турбины-маховика.
Цикл повторяется до тех пор, пока идет интенсивный отбор крутящего момента (мощности) с выходного вала 1. Если нет отбора крутящего момента, топливо подается только для того, чтобы поддерживать максимально-расчетное вращение в ожидании отбора мощности.