Изобретение относится к технике получения электроэнергии, за счет тепловой энергии, при сжигании в ДВС, например водорода, получаемого при разложении воды (см. патент России №2456377). Согласно изобретению водородный ДВС-генератор может быть спроектирован на любую мощность и использован повсеместно на месте потребления электроэнергии, а также согласно патенту №2380733 в транспортных средствах.The invention relates to techniques for producing electricity, due to thermal energy, when burning in an internal combustion engine, for example, hydrogen obtained by the decomposition of water (see Russian patent No. 2456377). According to the invention, the hydrogen ICE generator can be designed for any power and used everywhere at the place of electricity consumption, as well as according to the patent No. 2380733 in vehicles.
Известные устройства такого типа см., например патент RU 2150014, выбранный в качестве прототипа, в котором описано устройство преобразования тепловой энергии в электрическую, содержащее ДВС, состоящий из пары цилиндров и поршней, расположенных линейно, причем поршни жестко связаны между собой штоком, энергия возвратно поступательного движения которого преобразуется линейным генератором в электрическую. Устройство также содержит сложные механические устройства для преобразования механической энергии в электрическую, что повышает их весовые и габаритные характеристики на единицу передаваемой мощности, имеет низкий ресурс работы и, как следствие, не высокий КПД.For known devices of this type, see, for example, patent RU 2150014, selected as a prototype, which describes a device for converting thermal energy into electrical energy, containing an internal combustion engine, consisting of a pair of cylinders and pistons arranged linearly, the pistons being rigidly connected to each other by a rod, the energy is returned the translational motion of which is converted by a linear generator into an electric one. The device also contains complex mechanical devices for converting mechanical energy into electrical energy, which increases their weight and overall characteristics per unit of transmitted power, has a low service life and, as a consequence, not a high efficiency.
Целью изобретения является снижение себестоимости, повышение КПД и ресурса работы.The aim of the invention is to reduce costs, increase efficiency and service life.
Поставленные цели достигаются тем, что энергия линейного возвратно поступательного движения поршней ДВС непосредственно преобразуется в электрическую. При этом цилиндры и поршни расположены линейно, а поршни жестко связаны между собой штоком, на котором жестко закреплен ротор, несущий конденсаторные пластины, а статор представляет собой плоскостные катушки индуктивности, взаимодействующие с конденсаторными пластинами конденсатора.The goals are achieved in that the energy of the linear reciprocating motion of the internal combustion engine pistons is directly converted into electrical energy. In this case, the cylinders and pistons are linearly arranged, and the pistons are rigidly connected to each other by a rod on which the rotor carrying the capacitor plates is rigidly fixed, and the stator is a planar inductor that interacts with the capacitor plates of the capacitor.
Работа устройства поясняется схемами, которые представлены на фиг. 1 и 2. Устройство содержит два цилиндра 1 и поршня 2, расположенные симметрично горизонтальной оси, причем поршни жестко соединены штоком 3, который перпендикулярен горизонтальной оси. Шток 3 жестко связан с ротором 8, состоящим из конденсаторных пластин 5, между которыми находятся плоскостные катушки индуктивности 6, механически связанные статором 4. Конденсатор, образованный пластинами 5, залит диэлектриком 7 с высоким значением диэлектрической проницаемости, например сополимером, а плоскостные катушки индуктивности изолированы диэлектриком 9 с наибольшим значением магнитной проницаемости, причем они имеют возможность взаимного перемещения между конденсаторными пластинами.The operation of the device is illustrated by the circuits shown in FIG. 1 and 2. The device contains two cylinders 1 and pistons 2 located symmetrically to the horizontal axis, and the pistons are rigidly connected by a rod 3, which is perpendicular to the horizontal axis. The rod 3 is rigidly connected to the rotor 8, consisting of capacitor plates 5, between which there are planar inductors 6, mechanically connected by the stator 4. The capacitor formed by the plates 5 is filled with a dielectric 7 with a high dielectric constant, for example a copolymer, and the planar inductors are insulated dielectric 9 with the highest value of magnetic permeability, and they have the possibility of mutual movement between the capacitor plates.
Работа устройства заключается в том, что при движении штока 3 и подаче напряжения возбуждения на конденсатор между его пластинами возникает электрическое поле, которое пересекает неподвижные проводники плоскостных катушек индуктивности. В результате этого на статоре появляется рабочее напряжение.The operation of the device lies in the fact that when the rod 3 moves and the excitation voltage is applied to the capacitor, an electric field arises between its plates, which crosses the stationary conductors of planar inductors. As a result of this, an operating voltage appears on the stator.
Совместное использование предлагаемого изобретения с изобретением по Российскому патенту № 2380733 позволяет создать высокоэффективное экологически чистое транспортное средство нового поколения, в котором вместо углеродного топлива, например бензина, используется вода. Для этого воду согласно заявке № 2012138152 (водородная ячейка) разлагаем на водород и кислород, которые служат в качестве топлива ДВС.The joint use of the invention with the invention according to Russian patent No. 2380733 allows you to create a highly efficient environmentally friendly vehicle of a new generation, in which instead of carbon fuel, such as gasoline, water is used. To do this, according to the application No. 2012138152 (hydrogen cell), we decompose water into hydrogen and oxygen, which serve as ICE fuel.
Использование устройства в качестве элемента электростанции, топливом которой является вода и минимальное количество электроэнергии или водорода, необходимого для покрытия механических и тепловых потерь, открывает путь к безуглеродной энергетике и исключению линий высоковольтных электропередач.The use of the device as an element of a power plant, the fuel of which is water and the minimum amount of electricity or hydrogen necessary to cover mechanical and heat losses, opens the way to carbon-free energy and the exclusion of high-voltage power lines.