HUP0700012A2 - Hybrid motor - Google Patents
Hybrid motor Download PDFInfo
- Publication number
- HUP0700012A2 HUP0700012A2 HU0700012A HUP0700012A HUP0700012A2 HU P0700012 A2 HUP0700012 A2 HU P0700012A2 HU 0700012 A HU0700012 A HU 0700012A HU P0700012 A HUP0700012 A HU P0700012A HU P0700012 A2 HUP0700012 A2 HU P0700012A2
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- rotor
- hybrid
- magnets
- stationary element
- internal combustion
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 41
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 20
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 5
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 18
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 15
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 15
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001102832 Meseres Species 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000011224 oxide ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000002000 scavenging effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
P 07 00 0 12 5 1 P 07 00 0 12 5 1
KÖZZÉTÉTELI hibrid motor PÉLDÁNYPUBLICATION HYBRID ENGINE COPY
A találmány tárgya hibrid motor, amely legalább részben kerámia anyagú robbanómotorában állóelemet és az állóelemben elmozdíthatóan ágyazott legalább két mozgóelemet tartalmaz , valamint mozgóelemenként áramfejlesztőhöz és/vagy elektromotorhoz , állóelemével üzemanyag ellátórendszerhez csatlakozik , célszerűen gépjárművek és erőgépek környezetkímélő hajtására.The invention relates to a hybrid engine, which comprises a stationary element in its internal combustion engine, which is at least partly made of ceramic material, and at least two moving elements movably mounted in the stationary element, and which is connected to a power generator and/or electric motor with each moving element, and to a fuel supply system with its stationary element, suitably for environmentally friendly propulsion of motor vehicles and power plants.
Mint ismeretes, már régóta próbálkoznak a káros füstgáz emisszió csökkentésével, közel tökéletes égési viszonyok kialakításával robbanómotorokban. Ennek a feladatnak a megoldását a fémoxid kerámiaanyagok felhasználása a robbanótér kialakításában nagyban elősegítette. Hátránya csak az, hogy az ostorozó mozgást végző hajtókar a henger falának támasztja a dugattyú oldalát és az itt keletkező súrlódás erősen koptatja a főtengely-dugattyús motorokban alkalmazott kerámia felületképző anyagot. Élettartama ezért rövidebb, mintha súrlódásmentesen közlekedhetne a dugattyú a hengerben. A motor a súrlódási veszteség fedezésére az elméletileg szükségeshez képest többletüzemanyagot fogyaszt és ez több káros anyag kibocsátással jár.As is known, attempts have been made for a long time to reduce harmful exhaust emissions and create near-perfect combustion conditions in internal combustion engines. The use of metal oxide ceramic materials in the design of the combustion chamber has greatly facilitated the solution of this task. The only disadvantage is that the connecting rod, which performs the whipping motion, supports the side of the piston against the cylinder wall and the friction generated here strongly wears out the ceramic surface-forming material used in crankshaft-piston engines. Its service life is therefore shorter than if the piston could travel in the cylinder without friction. The engine consumes more fuel than is theoretically necessary to cover the friction loss, and this results in more harmful emissions.
Több találmány született olyan térfogat kiszorításos belsőégésű motor létrehozására, amelynél az ostorozó mozgású hajtókart elhagyva, forgómozgást használnak.Several inventions have been made to create a positive-displacement internal combustion engine that uses a rotary motion instead of a whipping motion of the crank.
A gyakorlatban egy sor ilyen forgódugattyús gép, illetve motor vált ismertté, ezek közül viszonylag elterjedtnek legfeljebb a Wankel motor tekinthető. A Wankel motornál a dugattyú tulajdonképpen belsőfogazású bolygókerék, azaz fogaskoszorú. E koszorúkerék külső kerülete nem köralakú, hanem körívekből álló háromszög alakú, amelynek az átmérője minden irányban azonos. A forgattyús kart forgatva a fogaskoszorú, azaz a forgódugattyú ciklois pályákat ír le. A forgódugattyú által ily módon lesepert terület közel piskóta alakú. A palásttal körülvéve ez a terület képezi valójában a motor mozgórészének megvezetését.In practice, a number of such rotary piston machines and engines have become known, of which the Wankel engine can be considered relatively widespread. In the Wankel engine, the piston is actually an internally toothed planetary gear, i.e. a ring gear. The outer circumference of this ring gear is not circular, but a triangular shape consisting of circular arcs, the diameter of which is the same in all directions. By rotating the crank arm, the ring gear, i.e. the rotary piston, describes cyclic paths. The area swept by the rotary piston in this way is almost sponge cake-shaped. Surrounded by the mantle, this area actually forms the guide for the moving part of the engine.
Az ilyen forgódugattyús motor ugyan jóval egyszerűbb szerkezetű, mint az alternáló dugattyús motorok, a szélesebb körben való elterjedésének mégis komoly akadálya, hogy a dugattyú éltömítése problematikus, továbbá a mozgásvezérlés túl bonyolult és drága.Although such a rotary piston engine has a much simpler structure than reciprocating piston engines, a serious obstacle to its wider spread is that the edge sealing of the piston is problematic, and the motion control is too complicated and expensive.
Ismert továbbá a DE 2.934.800-ból olyan egyszerűsített forgódugattyús motor, amelynek állóeleme, ebben tórusz alakú kamráját képező hengere, a kamrában elmozdítható koaxiálisán ágyazott és oldható reteszelésen keresztül főtengellyel összekapcsolható és váltakozva működtethető kettős forgódugattyúja van. A beömlő csatorna és kiömlő csatorna között gátszelep van elrendezve, amely zárt helyzetében elválasztja a két hengerrészt, nyitott helyzetében viszont szabad utat enged a forgódugattyúk áthaladásához. A kompresszióteret a két forgódugattyú egymás felé történő viszonylagos elmozdításával hozzák létre bonyolult vezérlő mechanizmus alkalmazásával. Az egyik dugattyú a munkaütem és a sűrítési ütem közben csupán határolja a munkateret, azaz lényegében álló helyzetben van. A következő körülfordulási ciklusban viszont ez a dugattyú fog aktív dugattyúként szerepelni, amely ilyenkor a főtengellyel hajtó kapcsolatban van.Also known from DE 2,934,800 is a simplified rotary piston engine, the stationary element of which is a cylinder forming a toroidal chamber, a double rotary piston which is coaxially mounted in the chamber and can be connected to the main shaft via a releasable locking mechanism and can be operated alternately. A check valve is arranged between the inlet channel and the outlet channel, which in its closed position separates the two cylinder parts, but in its open position allows the passage of the rotary pistons. The compression chamber is created by moving the two rotary pistons relative to each other using a complex control mechanism. One piston merely delimits the working chamber during the power stroke and the compression stroke, i.e. is essentially stationary. In the next revolution cycle, however, this piston will act as an active piston, which is then in driving connection with the main shaft.
Alapelvét tekintve a DE 2.909.561 hasonló forgódugattyús motort ír le. Ennél azonban a tórusz alakú hengerben egyetlen forgódugattyút alkalmaznak két gátszeleppel kombinálva. Az egyik gátszelep itt ugyancsak a beömlő és a kiömlő csatorna elválasztására szolgál, a másik gátszelep pedig a forgódugattyúval szembeni oldalon a kompresszióteret határolja. Két gátszelep közötti részen a forgódugattyú mellső oldalán sűrített keverék visszavezetésére a hengerben átömlő csatorna van kialakítva, amelynek a kiömlését külön vezérelt szelep nyitja, illetve zárja. A forgódugattyú előtt komprimált keveréket tehát ezen az átömlő csatornán keresztül vezetik vissza a forgódugattyú mögötti térbe és ott gyújtják meg a sűrített keveréket.In terms of its basic principle, DE 2,909,561 describes a similar rotary piston engine. However, in this case, a single rotary piston is used in the toroidal cylinder in combination with two check valves. Here, one check valve also serves to separate the inlet and outlet channels, while the other check valve delimits the compression chamber on the side opposite the rotary piston. In the area between the two check valves, a through-flow channel is formed in the cylinder for the return of the compressed mixture on the front side of the rotary piston, the outlet of which is opened and closed by a separately controlled valve. The mixture compressed in front of the rotary piston is therefore led back through this through-flow channel to the space behind the rotary piston, where the compressed mixture is ignited.
Ezt forgódugattyús, gátszelepes megoldást Maday László továbbfejlesztette olymódon, hogy több gátszelepet alkalmazott és még a komprimáló szakasszal kiegészített hengertérből is szelepnyíláson keresztül kivezette és ismét visszavezette az égés levegőt vagy keveréket. Külön említésre méltó, hogy feltöltő kompresszor nélkül nem tud üzemelni ez a továbbfejlesztett forgódugattyús motor.This rotary piston, check valve solution was further developed by László Maday by using several check valves and even by removing and re-returning the combustion air or mixture from the cylinder chamber, which was supplemented with a compression section, through a valve opening. It is worth mentioning that this improved rotary piston engine cannot operate without a supercharger.
Mindezen ismertetett megoldások jellemzője, hogy a robbanótér határfelületeinek súrlódását nem tudták megszüntetni, bonyolult mechanikus vezérléseket alkalmaztak, és sok esetben segédberendezésekre is szükség van a motor üzemeltetéséhez.A characteristic of all these described solutions is that they could not eliminate the friction of the boundaries of the explosion chamber, complicated mechanical controls were used, and in many cases auxiliary equipment is also required to operate the engine.
A henger fala és a dugattyú felülete közötti és súrlódást okozó ferde erőhatások csökkentésére kísérletet tett Frank Stelzer. Ebben a megoldásban állóelemben alternáló jelleggel elmozdítható közös tengelyen középen egy sűrítő dugattyú, két végén egy-egy munkadugattyú van.A megoldás nagyon egyszerű motorfelépítést eredményezett a hidraulikus erőátadással. Hátránya csak az, hogy kiegyensúlyozatlan és Diesel üzemmódhoz szükséges kompresszió elérésére alkalmatlan. A robbanótér határfelületeinek hőmérséklete nem tartható a kedvező termikus hatásfokhoz szükséges értéken.Frank Stelzer attempted to reduce the oblique forces between the cylinder wall and the piston surface, which cause friction. In this solution, a compression piston is mounted in a stationary element on a common shaft that can be moved alternately, with a working piston in the middle and two working pistons at each end. The solution resulted in a very simple engine design with hydraulic power transmission. Its only disadvantage is that it is unbalanced and unsuitable for achieving the compression required for Diesel operation. The temperature of the boundaries of the explosion chamber cannot be maintained at the value required for favorable thermal efficiency.
A HU 216 128 A kiküszöbölte a henger falán a dugattyú súrlódását azáltal, hogy az üreges állóelemben lévő legalább két mozgóelem van elhelyezve,amely mozgóelemek egyenként legalább két dugattyú, továbbá teljesítmény közvetítő dugattyú, szeleprendszer és ezeket merev egységbe összekapcsoló tengely képezi. Az állóelemen rések vannak, amelyekkel a mozgóelem részei légbeszívó szelepet, kipufogó szelepet,teljesítményt közvetítő és a vezérlést és gátlást végrehajtó hidromotort, továbbá mozgóelemek elmozdulását vezérlő és gátló,valamint üzemanyag adagoló szerkezetet vezérlő szeleprenszert képeznek. A mozgóelem részét képező dugattyúból az a hajtódugattyú, amely éppen az állóelem robbanóterében van, és az a légsűrítő dugattyú, amelyik éppen a sűrítőtérben van.HU 216 128 A eliminated the friction of the piston on the cylinder wall by placing at least two moving elements in the hollow stationary element, which moving elements each form at least two pistons, as well as a power transmitting piston, a valve system and a shaft connecting them into a rigid unit. There are slots on the stationary element, with which the parts of the moving element form an air intake valve, an exhaust valve, a power transmitting and controlling and inhibiting hydraulic motor, as well as a valve system controlling and inhibiting the movement of the moving elements, as well as a fuel dosing device. Of the pistons forming part of the moving element, the driving piston, which is currently in the explosion chamber of the stationary element, and the air compression piston, which is currently in the compression chamber.
A hajtódugattyú és az azt befoglaló állóelem fala között összefüggő légrést képező távköz van és a merev mozgóelemek egyenként vannak megvezetve az állóelemben a robbanótértől elválasztott ágyazásban. Legalább részlegesen az állóelem fala és/vagy a mozgóelemnek legalább részben a felülete alumíniumoxid kerámia.There is a continuous air gap between the driving piston and the wall of the stationary element enclosing it, and the rigid moving elements are guided individually in the stationary element in a bearing separated from the explosive space. At least partially the wall of the stationary element and/or at least partially the surface of the moving element is made of alumina ceramic.
A robbanómotor léghűtéses változatban is kialakítható az állóelemet körülvevő valamely köpeny és az állóelem közötti járaton átáramoltatott levegővel.The internal combustion engine can also be designed in an air-cooled version with air flowing through a passage between a jacket surrounding the stationary element and the stationary element.
A HU 216 128 A szerint robbanómotorként értelmezzük működési módja szerint azt a gépet, amelyben legalább egyik oldalán elmozdítható szerkezeti elemmel, dugattyúval határolt robbanótérben levő gáz, - kémiai gyors égése, vagy lézer, mézer indítású részecskebontása eredményeként - felhevül és a mozgóelemet elmozdítva expandál.According to HU 216 128 A, an internal combustion engine is defined as a machine in which, according to its operating mode, gas in an explosive space bounded by a movable structural element, a piston, on at least one side, heats up and expands, displacing the moving element, as a result of rapid chemical combustion or laser or mesor-triggered particle decomposition.
Állóelem ezen találmány szerinti robbanómotor üreges állórészének teljes egésze, amely körülzárja a mozgóelemeket.Stator is the entire hollow stator of the internal combustion engine of this invention, which encloses the moving elements.
Mozgóelemnek nevezi az egymással mereven kapcsolódó és csak együtt mozdítható azon szerkezeti elemek egységét, amelynek részeit, - vagy légsűrítő dugattyú, hajtódugattyú,teljesítmény közvetítő dugattyú, tengely (annak vállaival, éleivel, peremeivel, furataival pneumatikus és hidraulikus szeleptestként kialakítva) képezi, - vagy legalább szeleptest, amely az állóelemmel képez szeleprendszert.A moving element is a unit of structural elements that are rigidly connected to each other and can only be moved together, the parts of which are - either an air compressor piston, a drive piston, a power transmission piston, a shaft (with its shoulders, edges, flanges, and holes designed as a pneumatic and hydraulic valve body), - or at least a valve body that forms a valve system with the stationary element.
Hajtódugattyú a mozgóelemnek a állóelem robbanóterében elmozdítható része.A driving piston is a part of a moving element that can be moved in the explosion space of a stationary element.
Légsűrítő dugattyú a mozgóelemnek a állóelem sűrítöterében elmozdítható része.An air compressor piston is the movable part of the moving element in the compression chamber of the stationary element.
Teljesítmény közvetítő dugattyút a mozgóelemnek azon részei (például hidraulikus dugattyú vége, gallérja, a fogaskerék pár fogai mint forgódugattyúk) képezik, amelyek az azokat ágyazó állóelemmel hidromotort képeznek.A power-transmitting piston is formed by those parts of the moving element (for example, the end of a hydraulic piston, its collar, the pair of teeth of the gear wheel as rotating pistons) that, together with the stationary element that supports them, form a hydraulic motor.
Robbanótér az állóelemben az a belső tér (üreg vagy kamra), amely az üzemanyag elégetésére, vagy lézer-mézer indítású részecskebontásra lett kijelölve.The blast chamber in the stationary element is the internal space (cavity or chamber) designated for fuel combustion or laser-messer-triggered particle disintegration.
Sűrítötér az állóelemben az a belső tér (üreg vagy kamra), amely az állóelem nyílásán keresztül csatlakozik a külső légtérhez, lehet választófallal kettéosztott és olyan választófal határolja el a robbanótértöl, amelynek középső nyílásában a mozgóelemnek vállas tengelye van.The compression chamber in the stationary element is the internal space (cavity or chamber) that is connected to the external air space through the opening of the stationary element, may be divided into two by a partition wall and is separated from the explosion chamber by a partition wall in the middle of which there is a shouldered axis of the moving element.
A légbevezetö és a kipufogószelep az állórész robbanóterét határoló falán levő légbevezetö és kipufogó nyílások mozgó elemmel képzett együttese.The air inlet and exhaust valve are a combination of air inlet and exhaust openings on the wall of the stator that delimits the explosion space, with a moving element.
Hidraulikus vezérlő és gátló szeleprendszer az a mozgóelem által közvetlenül vagy közvetve működtetett szeleptest, (annak peremeivel, éleivel , vállaival, furataival kiképzett szakasza)amelyik az állóelemben van ágyazva, megvezetve; és elmozdithatósága folytán az állóelem ágyazásába nyíló - ismert hidraulikus munkafolyadékkal feltöltött - nyílásokat előirt sorrendben nyitja vagy zárja; továbbá azon - hidraulikus hajtások tervezői és szerelői számára ismert és használatos, önállóan gyártott és forgalmazott - útváltó, visszaáramlásgátló és ütemvezérlő szelepek sora, amelyeken keresztülvezetett folyadékáram az egyik mozgóelem előirt helyzetig történő elmozdulása alatt másik mozgóelem elmozdulását gátolja.A hydraulic control and check valve system is a valve body (its section formed by its edges, edges, shoulders, and holes) operated directly or indirectly by the moving element, which is mounted and guided in the stationary element; and due to its mobility, it opens or closes the openings in the stationary element's mounting - filled with known hydraulic working fluid - in a prescribed sequence; furthermore, it is a series of directional, non-return and cyclic control valves - known and used by designers and installers of hydraulic drives, independently manufactured and distributed - through which a fluid flow guided prevents the movement of another moving element during the movement of one moving element to a prescribed position.
Mindezek, az ismert és hidraulika gyakorlatban használt szerkezetek felhasználásával történnek, ismert nagynyomású, légrugós folyadék akkumulátorhoz csatlakozóan, amelynek hasznos hajtási csatlakozása van, például a jármű kerekeinek forgatására szerelt hidromotorokhoz.All of this is done using structures known and used in hydraulic practice, connected to a known high-pressure, air-suspension fluid accumulator, which has a useful drive connection, for example to hydraulic motors mounted to rotate the vehicle's wheels.
A HU 216 128 A olyan motort ismertetett , amely a kedvező termikus hatásfok eléréséhez súrlódásmentesen alkalmaz kerámiát robanóterében , kétütemű , kényszeröblítéses , résvezérléses és modulrendszerben sokszorozható. Hátránya csak a hidraulikus gépjármű, vagy erőgép hajtás folyadéksúrlódásából származó veszteség és a hidraulika gépszerkezetek közismerten nagy súlya. Ismert továbbá az US Patent 3,980,053 ,amely ismert hajtókaros gépjármű motorhoz ismertet hidrogéngáz üzemanyag hozzávezetést veszélyes, nagynyomású tárolótartály helyet a gázt a gépjárműben, vízből elektrolízissel előállítva és ehhez a gépjármű akkumulátorában tárolt elektromos energiát bonyolult elektronikával nagyfrekvenciás, alacsony feszültségű egyenárammá átalakítja.HU 216 128 A describes an engine that uses ceramics in its combustion chamber to achieve a favorable thermal efficiency, is two-stroke, forced-flushing, gap-controlled and can be multiplied in a modular system. Its only disadvantage is the loss resulting from the fluid friction of the hydraulic vehicle or power plant drive and the well-known high weight of the hydraulic machine structures. US Patent 3,980,053 is also known, which describes a hydrogen gas fuel supply to a known crank-type vehicle engine, instead of a dangerous, high-pressure storage tank, by producing the gas in the vehicle from water by electrolysis and converting the electrical energy stored in the vehicle battery into high-frequency, low-voltage direct current with complex electronics.
Jelen találmánnyal célunk egy minden eddiginél tisztább üzemű és gazdaságosabb hibrid motor megvalósítása, amelyben a kedvező termikus hatásfok eléréséhez,súrlódásmentesen lehet kerámiát alkalmazni az állóelem robbanóterében és mozgóelemén, valamint célszerűen hidraulikus vezérlő gátló rendszerében, (hidrogén)gázüzemű, kétütemű, kényszeröblítéses, résvezérléses, modulrendszerben sokszorozható, elektromos teljesítmény kivezetésű, könnyűszerkezetű és nagynyomású tartályoktól (hidrogén gáztartálytól, hidraulikus akkumulátortól) mentes, biztonságos és (bio)dieselként is üzemelhet.Our goal with this invention is to implement a hybrid engine that is cleaner and more economical than ever before, in which, to achieve favorable thermal efficiency, ceramics can be used friction-free in the explosion space and moving element of the stationary element, as well as in the hydraulic control and inhibition system, (hydrogen) gas-powered, two-stroke, forced-purge, gap-controlled, modular, with electric power output, lightweight and free of high-pressure tanks (hydrogen gas tank, hydraulic accumulator), safe and can also operate as (bio)diesel.
Ezzel a kialakítással kömyezetkímélő,hosszúéletű, jó hatásfokú, modulrenszerben korlátlanul növelhető teljesítményű és gazdaságosan könnyű motort nyerhetünk.With this design, we can obtain an environmentally friendly, long-lasting, highly efficient, modularly expandable and economically lightweight engine.
A kitűzött feladat megoldásához Sztélék Gábor Pál HU 216 128 A és Horváth István US 3,980,053 által kifejlesztett találmányából indultunk ki.To solve the set task, we started from the invention developed by Gábor Pál Sztélék HU 216 128 A and István Horváth US 3,980,053.
Ezeket továbbfejlesztettük jelen találmány szerint azáltal, hogy a robbanómotor állóelemének szívótéri és kipufogótéri oldalán hűtőkondenzátort, és az üzemanyag ellátó rendszerében az elektrolízis cellához elektromosan -célszerűen akkumulátorról- elektromotorral hajtott nagyfrekvenciás és alacsony feszültségű egyenáramot előállítani képes áramfejlesztőt csatlakoztattunk , és a mozgóelemhez induktívan csatlakozó, szegmensekből álló, külső és/vagy belső huzaltekercses áramfejlesztőt és/vagy elektromotort, amely elektronikus vezérlő átalakítón keresztül csatlakozik teljesítménytároló kondenzátorokhoz és töltés átalakítón keresztül akkumulátorhoz.These have been further developed according to the present invention by connecting a cooling condenser on the intake and exhaust sides of the stationary element of the internal combustion engine, and a generator capable of producing high-frequency and low-voltage direct current electrically - preferably from a battery - driven by an electric motor to the electrolysis cell in the fuel supply system, and an external and/or internal wire-wound generator and/or electric motor inductively connected to the moving element, consisting of segments, which is connected to power storage capacitors via an electronic control converter and to the battery via a charging converter.
A felsorolt szabadalmak előnyeit felhasználva és hiányosságaik kiküszöbölésére a hibrid motortól elektromos hajtásátadást kívánunk megvalósítani /például a gépjármű kerekeihez/ a megtermelt energia hasznosítására, továbbá súlycsökkentésre törekedtünk, valamint az üzemanyag ellátó rendszerben a hidrogén gáznak nagy nyomású tartályban történő szállítása helyett, a helyszínen történő hidrogén gáz előállításával, sokkal biztonságosabb megoldást javasolunk.Using the advantages of the listed patents and eliminating their shortcomings, we intend to implement an electric drive transmission from the hybrid engine /for example, to the vehicle wheels/ to utilize the energy produced, and we also aimed to reduce weight. Instead of transporting hydrogen gas in a high-pressure tank in the fuel supply system, we propose a much safer solution by producing hydrogen gas on site.
Ezen kialakítással környezetkímélőén tisztaüzemű ,hosszúéletű, jó hatásfokú , biztonságosan üzemeltethető és könnyűszerkezetű motort nyerhetünk.With this design, we can obtain an environmentally friendly, clean-running, long-lasting, highly efficient, safe to operate and lightweight engine.
Jelen bejelentésben hibridmotorként értelmezzük működési módja szerint azt a gépet, amelynek robbanóterében égéstől,vagy részecskebontásból eredően kiterjedő gáz expanziója a robbanóteret határoló mozgóelemet elmozdíthatja, és van benne a mozgóelemmel egységet képező hidraulikus szivattyú és annak visszacsapó szelepe és a mozgóelemmel merev egységben, vagy gyorsító áttétellel csatlakozó mágneses forgórésze, amely szegmentált huzaltekercsek mentén elforoghat, továbbá állóeleméhez hűtőkondenzátor, üzemanyag ellátó rendszer karburátorral, elektrolízis cellával, nagyfrekvenciás áramfejlesztővel, elektromotorral, akkumulátorral és elektromos töltést tároló kondenzátorokkal, szakember számára ismert (person skilled in the art) elektronikus átalakító és kapcsoló egységek által vezérelve csatlakozik.In this application, we interpret a hybrid engine as a machine, according to its operating mode, in which the expansion of gas resulting from combustion or particle decomposition in the explosion space can move the moving element delimiting the explosion space, and it includes a hydraulic pump and its check valve forming a unit with the moving element and a magnetic rotor connected to the moving element in a rigid unit or by an acceleration gear, which can rotate along segmented wire coils, and is further connected to its stationary element by a cooling condenser, a fuel supply system with a carburetor, an electrolysis cell, a high-frequency power generator, an electric motor, a battery and capacitors storing an electric charge, controlled by electronic converter and switching units known to a person skilled in the art.
Allóelem a jelen találmány szerinti hibrid motor üreges állórészének teljes egésze, amely körülzáija a mozgóelemeket.The stationary element is the entire hollow stator of the hybrid motor of the present invention, which surrounds the moving elements.
Robbanótér az állóelem üregének mozgóelemek forgódugattyúi által közrezárt, a gáz gyors égéséhez kijelölt ives térrésze.The explosion chamber is the part of the cavity of the stationary element enclosed by the rotating pistons of the moving elements and designated for the rapid combustion of the gas.
Hidraulikus vezérlő-gátló rendszer a mozgóelem részét jelentő hidraulika szivattyú, amelynek folyadék áramlási vezetékében visszaáramlást akadályozó visszacsapó szelep van.A hydraulic control-inhibitor system is a hydraulic pump that is part of the moving element and has a check valve in the fluid flow line to prevent backflow.
(Hidrogén)gázüzemű az a robbanómotor, amelynek üzemanyaga olyan gáz -célszerűen-hidrogén, amely oxidáló közeggel gyors égésre, vagy lézer, mézer hatására részecskebontásra alkalmas. Kétüteműnek értelmezzük a találmány szerinti hibridmotort azáltal, hogy egyik ütemében a mozgóelemnek 180 foknál kisebb szögelfordulása lehetséges, és az állóelem üregét a két mozgóelem összesen négy számydugattyúja a teljes körív részeként négy részre elhatárolva, szívótér-sűrítőtér-robbanótér-kipufogótér-, mindegyikében -megnevezése szerint- végbemehet az ismert folyamat jelentős része, és ezen szöghelyzetek között a forgásirányban a robbanótér mögött lévő számydugattyú visszaforgásában gátolva van, és a mozgóelem mágneses forgórésze a szegmentált huzaltekercsekben elektromos áramot indukálhat. A másik ütem az első ütem végétől a 180 fokig terjedő további szakasza, és a szakember számára ismert (person skilled in the art) elektronikus vezérlés által a mágneses forgórész motorüzem állapotba kapcsolt lesz a huzaltekercs meghatározott szegmenseivel.(Hydrogen) gas-powered is an internal combustion engine whose fuel is a gas - preferably hydrogen - that is suitable for rapid combustion with an oxidizing medium or for particle decomposition under the influence of a laser or meser. The hybrid engine according to the invention is interpreted as two-stroke in that in one stroke the moving element can rotate by less than 180 degrees, and the cavity of the stationary element is delimited into four parts by the total of four pistons of the two moving elements as part of the entire arc, suction chamber - compression chamber - explosion chamber - exhaust chamber - in each of which - according to its name - a significant part of the known process can take place, and between these angular positions the piston located behind the explosion chamber in the direction of rotation is prevented from rotating back, and the magnetic rotor of the moving element can induce an electric current in the segmented wire coils. The second stroke is the further section from the end of the first stroke to 180 degrees, and by electronic control known to a person skilled in the art, the magnetic rotor will be connected to the motor operating state with the specified segments of the wire coil.
Kényszeröblítésként értelmezzük két forgódugattyúnak a kipufogónyílásnál szögértékben összezáródása általi térkiszorítást, illetve a szívónyílásnál a szögértékben szétnyílása általi témövekedést.Forced scavenging is defined as the displacement of space by the angular closure of two rotating pistons at the exhaust port, and the increase in pressure by the angular opening of two rotating pistons at the intake port.
Résvezérlés a szívó és a kipufogó nyílásnak a forgódugattyúk által zárt vagy nyitott állapota.Gap control is the closed or open state of the intake and exhaust ports by the rotating pistons.
Modulrendszerben sokszorozhatóság alatt értelmeztük a hibridmotorok, hidraulikus és/vagy mechanikus (fogaskerék és tengely, stb.) és/vagy ismert elektronikus megoldással -célszerűenütemeltolásos csatolását.In a modular system, we interpreted the term reproducibility as the coupling of hybrid motors, hydraulically and/or mechanically (gear and shaft, etc.) and/or with a known electronic solution - preferably with a timing shift.
Üzemanyag ellátó rendszerként értelmeztük az állóelemhez csatlakozóan, részleteiben ismert karburátort, víztároló (vagy más üzemanyag) tankot, elektrolízis cellát, elektromotort és vele hajtott kapcsolatban lévő -ismert elektronikus építőelemekből szerelt áramátalakító és váltót az indításhoz, valamint a -találmány szerinti- új nagyfrekvenciás áramfejlesztőt.We interpreted the fuel supply system as a carburetor, water storage (or other fuel) tank, electrolysis cell, electric motor, and a current converter and switch assembled from known electronic components for starting, connected to the stationary element, known in detail, and the new high-frequency power generator - according to the invention.
Áramfejlesztő és/vagy elektromotor alatt értettük a szakember számára ismert (person skilled in the art) elektronikus elemekkel vezérelt kapcsolatban álló, szegmentált huzaltekercseket a mozgóelem részét képező mágneses forgórészeken kívül és/vagy belül, amelyek elektromosan nagyteljesítményű tároló ismert kondenzátortelepen és ismert töltésátalakítón keresztül ismert akkumulátorhoz csatlakoznak.By power generator and/or electric motor we mean segmented wire coils in controlled connection with electronic elements known to a person skilled in the art, outside and/or inside the magnetic rotors forming part of the moving element, which are connected to a known battery via a known capacitor bank and a known charge converter as an electrically high-performance storage device.
A találmány szerinti hibrid motor azon a felismerésen alapul, hogy a hidraulikus hajtásátadás szerkezeti elemeinek és a veszélyes hidraulikus akkumulátornak a súlyos tömegét mellőzhetjük, ha a HU 216 128 A lajstromszámú Robbanómotor előnyeit megtartva, elvetjük a hidraulikus teljesítmény kivezetést, áramfejlesztőt és/vagy elektromotort csatlakoztatunk a mozgóelemmel és az elektromos teljesítményt gyártásból beszerezhető tároló kondenzátorokba gyűjtjük az első ütemben, valamint a második ütem hajtási energiaigényét ugyanezen kondenzátorokból fedezzük. Az elektromos teljesítménytöbbletet használhatjuk a jármű kerekeinek hajtására, illetve az akkumulátor töltésére. A mozgóelem tengelyének ágyazott szakaszán kenőanyagként célszerű a hidraulikus vezérlő gátló rendszer folyékony közegét -célszerűen olajat- használni, továbbá hűtőközegként az elektrolízis cella számára, ismert motorolaj hűtőn átáramoltatni.The hybrid engine according to the invention is based on the recognition that the heavy weight of the structural elements of the hydraulic drive transmission and the dangerous hydraulic accumulator can be avoided if, while maintaining the advantages of the Internal Combustion Engine with registration number HU 216 128 A, the hydraulic power outlet is discarded, a power generator and/or an electric motor are connected to the moving element and the electrical power is collected in storage capacitors available from the manufacturer in the first stage, and the drive energy requirement of the second stage is covered from the same capacitors. The electrical power surplus can be used to drive the wheels of the vehicle or to charge the battery. It is advisable to use the liquid medium of the hydraulic control and braking system - preferably oil - as a lubricant on the embedded section of the moving element shaft, and to flow it through a known engine oil cooler as a coolant for the electrolysis cell.
További felismerés eredménye volt , hogy az US 3,980,053 lajstromszámú Üzemanyag ellátási apparátus belső égésű motorokhoz által szabaddá vált megoldásból elhagytuk a nagyszámú meghibásodási lehetőséget magában hordozó áramátalakító rendszert és helyette az indításhoz egyszerűbben kialakított -szakember által ismert elemekből építet- elektronikus áramátalakítót és váltót alkalmaztuk, valamint -üzemállapothoz- az elektrolízis cellához speciálisan méretezett, nagyfrekvenciás kisfeszültségű nagy áramerősséget előállítani képes áramfejlesztőt csatlakoztattuk, amely az akkumulátorról elektromotorral van hajtva. Az elektrolízis cellában vízből termelt hidrogén gáz hígítatlanul, az oxigén gáz levegővel -célszerűen egyenlő arányban elegyítve- áramlik a hibrid motorba. A hibrid motor indítása az akkumulátorról történik.As a result of further recognition, we omitted the current converter system, which was subject to a large number of failure possibilities, from the solution made available by the US 3,980,053 Fuel supply apparatus for internal combustion engines, and instead used a simpler electronic current converter and switch for starting -built from elements known to the skilled person-, and -for the operating state- we connected a specially sized, high-frequency low-voltage high current generator to the electrolysis cell, which is driven by an electric motor from the battery. The hydrogen gas produced from water in the electrolysis cell flows undiluted, and the oxygen gas is mixed with air -preferably in equal proportions- into the hybrid engine. The hybrid engine is started from the battery.
A találmány tárgya hibrid motor, amelynek legalább részben kerámia anyagú robbanómotorában állóeleme és az állóelemben elmozdíthatóan ágyazott legalább két mozgóeleme van, valamint kondenzátor telepe és akkumulátora és elektromotora és elektronikus vezérlői és áramátalakítói vannak, továbbá mozgóelemenként áramfejlesztőhöz és/vagy elektromotorhoz, állóelemével üzemanyag ellátó rendszer karburátorához és elektrolízis cellájához csatlakozik úgy, hogy az elektronikus átalakító és váltó az akkumulátorral és/vagy az üzemanyag ellátó rendszer nagyfrekvenciás áramfejlesztőjével csatlakozik, amely nagyfrekvenciás áramfejlesztőben legalább két mágneses forgórész egymással ellentétes forgásirányban n és n-1 , de 800-tól 1800 percenkénti fordulatszámig elforgatható és a forgórészek peremén y és y-1 , de forgórészenként 15-től 48 darabig mágnesek úgy vannak rögzítve, hogy hossztengelyük a forgórész tengelyére merőleges sugárral és/vagy a tengellyel párhuzamos egyenessel képezhető szöge O-tól 60 fokig, és a forgórészek pereme mentén elhelyezett 0,5-tői 1,4 milliméterig huzalátmérőjű tekercs(ek) és a forgórészek közötti rés mérete O-tól 3 milliméterig, továbbá az egyik forgórészen rögzített mágnesek és a másik forgórészen rögzített mágnesek közötti rés mérete 0,6-től 2 milliméterig van kialakítva.The invention relates to a hybrid motor, which has a stationary element in an internal combustion engine made of at least partly ceramic material and at least two moving elements movably mounted in the stationary element, as well as a capacitor bank and a battery and an electric motor and electronic controllers and current converters, and is connected to a current generator and/or an electric motor as a moving element, and to a carburetor and an electrolysis cell of a fuel supply system with its stationary element, so that the electronic converter and switch are connected to the battery and/or the high-frequency current generator of the fuel supply system, in which at least two magnetic rotors in opposite directions of rotation n and n-1 , but can be rotated at a speed of 800 to 1800 revolutions per minute, and magnets y and y-1 , but 15 to 48 per rotor, are fixed on the periphery of the rotors in such a way that their longitudinal axis is perpendicular to the axis of the rotor and/or a straight line parallel to the axis. The angle that can be formed is from 0 to 60 degrees, and the coil(s) with a wire diameter of 0.5 to 1.4 millimeters are placed along the periphery of the rotors, and the gap size between the rotors is from 0 to 3 millimeters, and the gap size between the magnets fixed on one rotor and the magnets fixed on the other rotor is from 0.6 to 2 millimeters.
A találmány szerinti hibrid motor további előnyös kiviteli alakjait az aligénypontok határozzák meg.Further preferred embodiments of the hybrid engine according to the invention are defined in the subclaims.
Az 1 .ábra a találmány szerinti hibrid motor kapcsolási elrendezése, a 2.ábra az Lábra szerinti hibrid motor nagyfrekvenciás áramfejlesztőjének elrendezési rajza az igénypontokban védet jellemzők mérési pontjain.Figure 1 is the circuit diagram of the hybrid motor according to the invention, Figure 2 is the layout diagram of the high-frequency power generator of the hybrid motor according to the invention at the measurement points of the characteristics protected in the claims.
a 3.ábra a találmány szerinti hibrid motor robbanómotorának hűtőkondenzátorát és ütemeit ábrázolja, a 4.ábra a találmány szerinti hibrid motor robbanómotorának iker elrendezését mutatja be, az 5.ábra a találmány szerinti hibrid motor mozgóelemét ábrázolja a forgódugattyúval, a hidraulikus vezérlő gátló rendszerrel és ismert gyorsító áttétellel kapcsolódó áramfejlesztő és/vagy elektromotorral, valamint -célszerűen- mechanikus szöghelyzet szinkronizálóval, a ó.ábra a találmány szerinti hibrid motor üzemanyag ellátó rendszerének ismert elektrolízis celláját a víz hozzávezetéssel, gázok elvezetésével, célszerűen biztonsági folyadékszint korlátozóval és nyomásszabályozóval ábrázolja.Figure 3 shows the cooling condenser and the strokes of the internal combustion engine of the hybrid engine according to the invention, Figure 4 shows the twin arrangement of the internal combustion engine of the hybrid engine according to the invention, Figure 5 shows the moving element of the hybrid engine according to the invention, the power generator and/or electric motor connected to the rotary piston, the hydraulic control and braking system and a known acceleration ratio, and -preferably- a mechanical angular position synchronizer, Figure 6 shows the known electrolysis cell of the fuel supply system of the hybrid engine according to the invention with the water supply, gas discharge, and preferably a safety liquid level limiter and pressure regulator.
Az Lábra a találmány szerinti hibrid motor felépítését metszetekben és bontott ábrával szimbolikusan szemlélteti. A hibrid motor 1 robbanómotora kettébontott 2 állóelemekből és külön látható 3 mozgóelemekből áll. A 3 mozgóelemek része 4 és 38 forgódugattyúk és 5 hidraulikus vezérlő gátló rendszerek a 2 állóelemen belül, a 6 mágneses forgórészek a 2 állóelemen kívül, 7 szegmentált huzaltekercsekből kívül és 8 belül 9 áramfejlesztő és/vagy elektromotor huzaltekercsekhez induktívan vannak kapcsolva. A 9 áramfejlesztők és/vagy elektromotorok kapcsolatban vannak ismert 10 elektronikus vezérlő átalakító egységgel. Az 1 robbanómotorhoz 11 karburátoron keresztül 12 elektrolízis cella 18 elektronikus áramátalakító és váltón keresztül a 15 akkumulátorhoz és a 13 nagyfrekvenciás áramfejlesztőhöz 14 elektromotorhoz, 19 indító kapcsolóhoz, és ismét a 15 akkumulátorhoz csatlakozik. A elektrolízis cella 16 folyadékszint szabályozója és 17 biztonsági gáznyomás korlátozója csatlakozik 18 elektronikus áramátalakító és váltóval. A 10 elektronikus vezérlő átalakító egység, a 9 áramfejlesztők és/vagy elektromotorok, a 21 kondenzátor telep és 20 elektronikus töltés átalakító 15 akkumulátorhoz van csatlakoztatva.The figure symbolically illustrates the structure of the hybrid engine according to the invention in sections and with an exploded view. The internal combustion engine of the hybrid engine 1 consists of two stationary elements 2 and separately visible moving elements 3. The moving elements 3 include rotating pistons 4 and 38 and hydraulic control and braking systems 5 inside the stationary element 2, the magnetic rotors 6 are inductively coupled to the stationary element 2 outside, 7 segmented wire coils outside and 8 inside 9 current generators and/or electric motor wire coils. The current generators and/or electric motors 9 are connected to a known electronic control converter unit 10. The internal combustion engine 1 is connected to the electrolysis cell 12 via a carburetor 11, an electronic current converter and switch 18, to the battery 15 and the high-frequency current generator 13, an electric motor 14, a starting switch 19, and again to the battery 15. The liquid level regulator 16 and the safety gas pressure limiter 17 of the electrolysis cell are connected to the electronic current converter and switch 18. The electronic control converter unit 10, the current generators and/or electric motors 9, the capacitor bank 21 and the electronic charge converter 20 are connected to the battery 15.
A 2.ábra az 1 .ábrán bemutatott hibrid motor 13 nagyfrekvenciás áramfejlesztőjének 26 és 27 tengelyekkel egymással ellentétes irányban elforgatható 22 és 23 mágneses forgórészeit és azok n és n-1 percenkénti megengedett fordulatszámát, 28 mágneseket a 22 és 23 forgórészek peremén y és y-1 megengedett darabszámban, a 28 mágnesek 29 hossztengelye és a 26 és 27 tengelyek irányú, vagy a 26 és 27 tengelyekkel párhuzamos valamely egyenessel képezhető megengedett 30 szöge, a 24 huzaltekercs(ek) megengedett 33 huzalátmérője, a 24 huzaltekercs(ek) és a 22 és23 mágneses forgórészek közötti 31 rés megengedett mérete, továbbá a 22 mágneses forgórész peremén rögzített 28 mágnesek és a 23mágneses forgórész peremén rögzített 28 mágnesek közötti megengedett 32 résméret, mint megengedett jellemzők méreteit értelmezi.Figure 2 shows the magnetic rotors 22 and 23 of the high-frequency power generator 13 of the hybrid motor shown in Figure 1, which can be rotated in opposite directions with the axes 26 and 27, and their permissible revolutions per minute n and n-1, the magnets 28 on the periphery of the rotors 22 and 23 in the permissible number y and y-1, the permissible angle 30 formed between the longitudinal axis 29 of the magnets 28 and a line in the direction of the axes 26 and 27, or parallel to the axes 26 and 27, the permissible wire diameter 33 of the wire coil(s) 24, the permissible gap 31 between the wire coil(s) 24 and the magnetic rotors 22 and 23, and the magnets 28 fixed on the periphery of the magnetic rotor 22 and the The permissible gap size 32 between the magnets 28 fixed on the periphery of the magnetic rotor 23 is interpreted as the dimensions of permissible features.
A 3.ábra az 1 .ábrán bemutatott hibrid motor 1 robbanómotorának 25 hűtőkondenzátorát és 40 első ütemét értelmezi az által, hogy bemutatja a 4 és 38 forgódugattyúkat a 34 szívótérrel, 35 sűrítőtérrel, 36 robbanótérrel és 37 kipufogótérrel, ahol 36 robbanótér expanzió hatására 39 véghelyzetig terjed együtt a 34 szívótér ellenkező oldali 39 véghelyzetig terjedésével, továbbá a 38 forgódugattyú és a 4 forgódugattyú között a 39 véghelyzettől bezárt 35 sűrítőtérben a sűrített gáz nyomása hat az elfordíthatóságában akadályozatlan 4 forgódugattyúra és forgódugattyúra, azt 180 fokig terjedően elforgatva, ezáltal értelmezi a 42 második ütemet.Figure 3 interprets the cooling condenser 25 and the first stroke 40 of the internal combustion engine 1 of the hybrid engine 1 shown in Figure 1 by showing the rotary pistons 4 and 38 with the suction chamber 34, the compression chamber 35, the explosion chamber 36 and the exhaust chamber 37, where the explosion chamber 36 expands to the end position 39 due to expansion together with the expansion of the suction chamber 34 to the opposite end position 39, and furthermore, in the compression chamber 35 closed from the end position 39 between the rotary piston 38 and the rotary piston 4, the pressure of the compressed gas acts on the rotary piston 4 and the rotary piston, which are not obstructed in their rotation, rotating them by up to 180 degrees, thereby interpreting the second stroke 42.
A 4.ábra az 1 .ábrán bemutatott hibrid motor 1 robbanómotorának iker elrendezését mutatja be szimbolikusan 46 átömlő nyílással és 43 mechanikus szöghelyzet szinkronizálással, amelynek 44 és 45 tengely kimenetei bármely iker elrendezéssel összekapcsolható, azon kikötéssel, hogy 1 robbanómotor minden iker elrendezésének 46 átömlő nyílása kell legyen és egyik oldali szívónyíláshoz a (hidrogén)gáz, a 48 másik oldali szívónyíláshoz az oxigén és/vagy levegő (vagy inert gáz) hozzávezetés csatlakozik.Figure 4 shows a twin arrangement of the internal combustion engine 1 of the hybrid engine shown in Figure 1 symbolically with a through-flow opening 46 and a mechanical angular position synchronization 43, the shaft outputs 44 and 45 of which can be connected to any twin arrangement, with the proviso that each twin arrangement of an internal combustion engine 1 must have a through-flow opening 46 and the (hydrogen) gas is connected to the suction opening on one side, and the oxygen and/or air (or inert gas) supply is connected to the suction opening 48 on the other side.
Az 5.ábra a kialakítási lehetőségek mindegyikében ugyanazon 3 mozóelemet, forgódugattyúkkal, 5 hidraulikus vezérlő gátló rendszerrel, 57 csatlakozással (az ismert és nem ábrázolt autó olajhűtőhöz), 58 csatlakozással az 50 anódhoz, 7 szegmentált huzaltekercsekkel (kívül), és ismert 63 gyorsító áttétellel az elforgatható 6 mágneses forgórésszel és a 43 mechanikus szöghelyzet szinkronizálóval ábrázolja.Figure 5 shows the same 3 driving elements in each of the design options, with rotating pistons, 5 hydraulic control blocking system, 57 connections (to the known and not shown car oil cooler), 58 connections to the anode 50, 7 segmented wire coils (outside), and known 63 acceleration gear with the rotatable magnetic rotor 6 and the mechanical angular position synchronizer 43.
A ó.ábra az állóelemhez (11 karburátorral) csatlakozó 12 elektrolízis cellának a 16 folyadékszint szabályozóját, 17 biztonsági gáznyomás maximum korlátozóját, 49 gáztér elválasztó falát, 50 anód(jait)ját, 51 katódjait, 52 szűrőfalát, 53 polarizáló mágneseit, 54 hidrogén gáz elvezetéseit, 55 oxigén gáz elvezetéseit, 60 biztonsági visszalobbanásgátlót, 56 hűtőolaj bevezetését (az 5 hidraulikus vezérlő gátló rendszertől) 57 csatlakozását (ismert és nem ábrázolt autó olajhűtőhöz), 12 elektrolízis cella 59 kerülete menti vízbevezetését mutatja be.The figure shows the liquid level regulator 16, the maximum safety gas pressure limiter 17, the gas space separating wall 49, the anode(s) 50, the cathodes 51, the filter wall 52, the polarizing magnets 53, the hydrogen gas drains 54, the oxygen gas drains 55, the safety flashback arrester 60, the cooling oil inlet 56 (from the hydraulic control blocking system 5) 57 connection (to a known and not shown car oil cooler), the water inlet 59 along the circumference of the electrolysis cell 12.
A találmány szerinti hibrid motor működését részletesen az indítástól kezdve ismertetjük hidrogén és egyéb éghető gázokkal, gőzökkel üzemmódban, a HU 216 128 A lajstromszámú szabadalomban részletezett (bio)diezel üzemanyag adagolási mód ismertetését mellőzve.The operation of the hybrid engine according to the invention is described in detail from the start in the mode with hydrogen and other combustible gases and vapors, omitting the description of the (bio)diesel fuel dosing method detailed in the patent registration number HU 216 128 A.
Az ismert 19 indító kapcsoló a 15 akkumulátorból feszültség alá helyezi a 18 elektronikus áramátalakító és váltót a hibrid motor 12 elektrolízis cellájának működtetéséhez.The known starter switch 19 energizes the electronic power converter and switch 18 from the battery 15 to operate the electrolysis cell 12 of the hybrid motor.
Az ismert elektronika elemekből épített 18 elektronikus áramátalakító 2 és 5 Volt közötti feszültségű -célszerűen négyszög karakterű- szaggatott egyenárama az ismert 12 elektrolízis cella 50 anódján és 51 katód(jai)n át az ismert káliumhidroxidos elektrolitból a vizet hidrogén és oxigén gázra bontja. A keletkezett gázok 52 szűröfal megfelelő oldalára dúsítását az 53 polarizáló mágnesek végzik. A folyamatban a hőegyensúlyt biztosítja az 56 hűtőolaj bevezetés az 50 anódba, és továbbvezetése a 57 csatlakozással, ismert autó olajhűtőn keresztül az 5 hidraulikus vezérlő gátló rendszerhez. A 12 elektrolízis cellában keletkezett hidrogén gáz, az 54 hidrogéngáz elvezetésen és 60 biztonsági visszalobbanásgátlón -célszerűen fémforgács tölteten keresztül-, és a keletkezett oxigén gáz, 55 oxigéngáz elvezetésen, ismert 11 karburátorhoz csatlakozik és ebben levegővel összeáramoltatva 1 robbanómotor által beszívhatóvá válik, mint üzemanyag. Gyújtást a kompresszió során a gázelegy felhevülése eredményezi.The intermittent direct current of the electronic current converter 18 built from known electronic elements with a voltage between 2 and 5 Volts - preferably of a square character - splits the water from the known potassium hydroxide electrolyte into hydrogen and oxygen gas through the anode 50 and cathode(s) 51 of the known electrolysis cell 12. The enrichment of the generated gases to the corresponding side of the filter wall 52 is carried out by the polarizing magnets 53. In the process, the thermal balance is ensured by the introduction of cooling oil 56 into the anode 50 and its further conduction via the connection 57, through a known car oil cooler to the hydraulic control and braking system 5. The hydrogen gas generated in the electrolysis cell 12, via the hydrogen gas outlet 54 and the safety flashback arrestor 60 - preferably filled with metal chips - and the oxygen gas generated, via the oxygen gas outlet 55, are connected to a known carburetor 11 and, being mixed with air, become available for intake by an internal combustion engine 1 as fuel. Ignition is caused by the heating of the gas mixture during compression.
A továbbiakban ismert (person skilled in the art) szerkezeti egységek-, mint 10 elektronikus vezérlő átalakító egység és 20 töltésátalakítón keresztül és a 15 akkumulátorról feszültség alá helyezi 21 kondenzátor telepet és ehhez csatlakozó 7 és 8 szegmentált huzaltekercsek 9 elektromotor üzemmódban 6 mágneses forgórészek által , oldalanként váltakozva megforgatják ··· J · · ·· • · · · · mozgóelemeket. A 4 és 38 forgódugattyúk 34 szívótérben egymástól eltávolodása által az 1 robbanómotor beszívja 11 karburátorból a robbanóképes elegyet, vagy a 4.ábrán bemutatott iker elrendezésnél külön a gázt és külön a levegővel elegyített oxigént a 3.ábrán értelmezett 40 első ütemben, de indításkor a 9 áramfejlesztő és/vagy elektromotor a 10 elektronikus vezérlő átalakító egység által motorüzemben hajtja a mozgóelemet. A 42 második ütemben 38 és 4 forgódugattyúk között sűrítve lesz a beszívott robbanóképes gázelegy és elérve a 3.ábra szerinti 0-180 fokos helyzetet, a gyors égés, robbanás, részecskebontás eredményeként az expanzió a robbanótér mögötti és visszaforgásában az 5 hidraulikus vezérlő gátló rendszer által gátolt, 3. ábrán látható, 4 forgódugattyúhoz képest 38 forgódugattyút a 41 pontig, az 40 első ütem végéig elmozdítja, ezalatt a 3 mozgóelemmel egységet képező 6 mágneses forgórész áramot indukál a 7 és 8 szegmentált huzaltekercsekben, amely áramot a 10 elektronikus vezérlő és átalakító egység a 21 kondenzátor telepbe irányít. A 41 ponttól kezdődő 42 második ütemhez ismét a 10 elektronikus vezérlő átalakító egység irányítja vissza az elektromos töltetet, hogy motorüzemben 41 pontról továbbítsa a 3 mozgóelemet. A hibrid motor ezen üzemállapotában a 19 indító kapcsoló lekapcsolja a 18 elektronikus átalakító és váltót 15 akkumulátorról és áram alá helyezi a 14 elektromotort, ezáltal indítja a 13 nagyfrekvenciás áramfejlesztőt, amelynek jellemző méreteit 2.ábrán láthatjuk, és üzemállapotban ez táplálja a kívánt jellegű árammal a 12 elektrolízis cellát. A fordulatszám emelkedésével és a 6 mágneses forgórész inercianyomatékának növekedésével az 1 robbanómotor üzeme a 41.pontot a 0-foktól folyamatosan a 180-fokhoz fogja közelíteni. A kellően nagy inercianyomaték elérésétől kezdve már nem kapcsolja a 10 elektronikus vezérlő átalakító egység motorüzemre a 7 és 8 huzaltekercseket a 9 áramfejlesztő és/vagy elektromotorban. Ennek eredményeként folyamatosan növekedni fog a 21 kondenzátor telepbe irányított elektromos töltés és csökkenni fog a motorüzemre onnan felhasznált töltés. Kedvező arány elérésekor az akkumulátor töltését, vagy a gépjármű kerekeit hajtó elektromotorokhoz fog töltést irányítani a 10 elektronikus vezérlő átalakító egység a 61 csatlakozón.The structural units known hereinafter (person skilled in the art) as 10 electronic control conversion unit and 20 charge converter and from the battery 15 energize a capacitor bank 21 and the segmented wire coils 7 and 8 connected thereto rotate the moving elements alternately from side to side in electromotive mode by means of 6 magnetic rotors. By the separation of the rotating pistons 4 and 38 from each other in the suction chamber 34, the internal combustion engine 1 sucks in the explosive mixture from the carburetor 11, or in the twin arrangement shown in Figure 4, separately the gas and separately the oxygen mixed with air in the first stroke 40 interpreted in Figure 3, but at start-up the power generator 9 and/or electric motor drives the moving element in engine mode by means of the electronic control conversion unit 10. In the second stroke 42, the sucked-in explosive gas mixture will be compressed between the rotary pistons 38 and 4 and, having reached the 0-180 degree position shown in Figure 3, as a result of the rapid combustion, explosion, and particle decomposition, the expansion behind the explosion chamber and in its reverse rotation is prevented by the hydraulic control and blocking system 5, and the rotary piston 38 is moved to the point 41, the end of the first stroke 40, compared to the rotary piston 4 shown in Figure 3, during which the magnetic rotor 6 forming a unit with the moving element 3 induces current in the segmented wire coils 7 and 8, which current is directed by the electronic control and conversion unit 10 to the capacitor bank 21. For the second stroke 42 starting from point 41, the electronic control converter unit 10 again directs the electric charge back to transmit the moving element 3 from point 41 in engine operation. In this operating state of the hybrid engine, the starting switch 19 disconnects the electronic converter and switch 18 from the battery 15 and energizes the electric motor 14, thereby starting the high-frequency power generator 13, the characteristic dimensions of which can be seen in Figure 2, and in operating state, this supplies the desired type of current to the electrolysis cell 12. As the speed increases and the moment of inertia of the magnetic rotor 6 increases, the operation of the internal combustion engine 1 will continuously approach point 41 from 0 degrees to 180 degrees. Once a sufficiently high inertia torque is reached, the electronic control conversion unit 10 no longer switches the wire coils 7 and 8 in the power generator and/or electric motor 9 to motor operation. As a result, the electric charge directed to the capacitor bank 21 will continuously increase and the charge used from there for motor operation will decrease. When a favorable ratio is reached, the electronic control conversion unit 10 will direct the charging of the battery or the charging to the electric motors driving the wheels of the vehicle via the connector 61.
A 3á.ábrán látható 25 hűtőkondenzátor a kipufogó gáznak a zárt 37 kipufogótérben hűtése által szívó hatást fejt ki a 36 robbanótéri expanzióval másik oldaláról nyomott 38 forgódugattyúra. A 25 hűtőkondenzátorban kondenzált vizet az ismert kipufogócsőből célszerűen visszatápláljuk az ismert víztankba, csak a levegő távozik távozik alamennyi vízpárával a kipufogócsövön.The cooling condenser 25 shown in Figure 3a exerts a suction effect on the rotary piston 38, which is pressed from the other side by the expansion of the explosion chamber 36, by cooling the exhaust gas in the closed exhaust chamber 37. The water condensed in the cooling condenser 25 is conveniently fed back into the known water tank from the known exhaust pipe, only the air exits with a small amount of water vapor through the exhaust pipe.
A 4.ábrán bemutatott iker elrendezésben a két 36 robbanótér 46 átömlő nyílása biztosítja a 3.ábrán bemutatott szimpla 1 robbanómotorban megvalósíthatónál nagyobb kompresszió elérését a motoroknál ismert előgyújtás megnövekedése nélkül, a biztos keveredés és jó égési hatásfok megvalósítására. A levegő elegyítés! arányának csökkentésével, a 36 robbanótér falazatának hőmérséklete csökkentésére és a teljesítmény növelésére ismert módon célszerű vízpermetet bejuttatni a 11 karburátoron keresztül.In the twin arrangement shown in Figure 4, the through-flow openings 46 of the two combustion chambers 36 ensure that a higher compression ratio than that achievable in the single combustion engine 1 shown in Figure 3 is achieved without increasing the pre-ignition known in engines, for the purpose of achieving reliable mixing and good combustion efficiency. By reducing the air mixing ratio, in order to reduce the temperature of the combustion chamber 36 and increase the power, it is expedient to introduce water spray through the carburetor 11 in a known manner.
Az 5.ábrán látható 63 gyorsító áttétel alkalmas a nagyobb inercianyomaték megvalósítására a motor üzeméhez.The acceleration gear 63 shown in Figure 5 is suitable for achieving a higher moment of inertia for the operation of the motor.
Az 1 robbanómotor leállításához lezáijuk a 19 indító kapcsolót és ezáltal megáll a 12 cellában az elektrolízis. Üzemanyag hiányában leáll az 1 robbanómotor.To stop the internal combustion engine 1, the starting switch 19 is closed and thus the electrolysis in the cell 12 stops. In the absence of fuel, the internal combustion engine 1 stops.
Mint 6.ábrán látható a kapcsolat, biztonsági okból 17 gáznyomás maximum korlátozó és 16 folyadékszint szabályozó is átmenetileg kikapcsolhatja 18 elektronikus áramátalakító és váltót.As shown in Figure 6, the connection can be temporarily switched off by a 17 gas pressure maximum limiter and a 16 liquid level regulator for safety reasons.
A találmány arra a megoldásra is kiterjed , amelyben több robbanómotor úgy üzemel -célszerűen szinkron eltolással- együtt, hogy mechanikus és/vagy elektronikus kapcsolatuk megbontása által, az elektromos teljesítmény igénynek megfelelő darabszám maradhat üzemben .The invention also extends to the solution in which several internal combustion engines operate together - preferably with synchronous displacement - in such a way that by breaking their mechanical and/or electronic connection, the number corresponding to the electrical power requirement can remain in operation.
A találmány szerinti hibrid motor szerkezeti kialakításának legfontosabb előnyei a következők:The most important advantages of the structural design of the hybrid motor according to the invention are as follows:
-Megtartva a kerámia robbanótéri kialakításból eredő kedvező termikus hatásfokot és a szívó sűrítő-robbanó-kipufogótérben falsúrlódás mentes üzemmódból következő hosszú élettartamot, valamint az éghető gázoknak nagynyomású tárolóban történő szállítás veszélyét kiküszöbölve, továbbá a nagynyomású hidroakkumulátor jelentős terhétől megszabadulva, könnyebb és alacsonyabb meghibásodási lehetőséggel jellemző konstrukciót tesz lehetővé, amely a legmagasabb környezetvédelmi előírásoknak is megfelel a földi élettér regenerálása érdekében.-By maintaining the favorable thermal efficiency resulting from the ceramic explosion chamber design and the long service life resulting from the friction-free operation of the suction-compressor-explosion-exhaust chamber, as well as eliminating the danger of transporting combustible gases in a high-pressure storage tank, and by getting rid of the significant burden of the high-pressure hydroaccumulator, it enables a lighter and less likely to fail construction that meets the highest environmental standards in order to regenerate the terrestrial habitat.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0700012A HUP0700012A2 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Hybrid motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU0700012A HUP0700012A2 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Hybrid motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU0700012D0 HU0700012D0 (en) | 2007-03-28 |
| HUP0700012A2 true HUP0700012A2 (en) | 2008-11-28 |
Family
ID=89987245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0700012A HUP0700012A2 (en) | 2007-01-09 | 2007-01-09 | Hybrid motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HUP0700012A2 (en) |
-
2007
- 2007-01-09 HU HU0700012A patent/HUP0700012A2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU0700012D0 (en) | 2007-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20090179424A1 (en) | Internal combustion engine driven turbo-generator for hybrid vehicles and power generation | |
| EP2784265B1 (en) | Pneumatic generator system with electromagnetic power boost and electromagnetic power booster | |
| US6270322B1 (en) | Internal combustion engine driven hydraulic pump | |
| US20130081591A1 (en) | Rotary internal combustion engine | |
| RU2342546C2 (en) | Electric generator based on piston-free engine with remote combustion chamber | |
| JP2011515611A (en) | Rotary piston internal combustion engine power unit | |
| CN101558217B (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
| US20080245345A1 (en) | Oscillating Piston Engine | |
| RU2411380C2 (en) | Motor of electromobile with drive from turbine generator | |
| US20120304967A1 (en) | Ultra Efficient Engine | |
| JP3136698U (en) | Rotary internal combustion engine | |
| CN102933795A (en) | Reciprocating piston machine | |
| EP0171135B1 (en) | Rotary fluid-handling mechanism | |
| US6626650B1 (en) | Cyclically operated fluid displacement machine | |
| US5418399A (en) | Engine/generator set especially for a motor vehicle | |
| US8511060B1 (en) | External combustion engine with a general wheel rotation power motor | |
| RU193641U1 (en) | Rotary air compressor motor with internal combustion engine function | |
| CN1164861C (en) | Direct drive type reciprocating piston IC engine | |
| JP2016109005A (en) | Engine lubrication device | |
| EP2171213A2 (en) | An internal combustion rotary engine | |
| WO2000022286A1 (en) | Rotary piston engine, pump and motor | |
| US20110036653A1 (en) | Internal combustion rotary engine with intermeshing rotors | |
| EP1399646A1 (en) | Combustion engine | |
| CN113167172A (en) | Rotor type internal combustion engine and method of operating the same | |
| CA1261762A (en) | Rotary fluid-handling mechanism |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FD9A | Lapse of provisional protection due to non-payment of fees |