Техника - молодёжи 1996-10, страница 8

ПАТЕНТЫ

Рубрику ведет заслуженный изобретатель России профессор Юрий ЕРМАКОВ

парогазовый букет

а) Опрокинуть стаканы!

Вопрос на засыпку: из чего можно практически одинаковым способом получить карбюратор и кондиционер? Ответ: как ни странно, из светильника (рис. 1). Его пористая головка (1), похожая на соцветие (по-простому говоря, шишку) рогоза или камыша, соединена трубкой с бачком (2) для керосина. Открыл кран (3) — и топливо пошло в головку, испаряясь через поры. Присмотритесь при ярком свете, и увидите вокруг нее прозрачный ореол углеводородных паров — их ос ается только поджечь. Или так: в гильзе от снаряда плавает фитиль в солярке и желтым пламенем коптит — видели, наверно, коптилку в кинокартине «Два бойца»? Ну, еще бы.

И причина горения понятна: капиллярный эффект, известный тысячи лет. Особенно широко его используют в жарких странах. В Средней Азии, например, жидкости хранят в глиняных сосудах, не покрытых глазурью. Через микропоры в стенках содержимое подтягивается наружу и очень медленно испаряется. Для перехода воды в газообразное сос ояние требуется теплоты в пять с половиной раз больше, чем для изменения ее температуры на один градус. Чем жарче снаружи, тем интенсивнее идет испарение, а вино (или что там внутри) остается холодным.

А теперь о карбюраторе по патенту № 2006645. Перед нами тот же светильник, но погашенный (рис. 2). Две пористые головки (1), соединенные топливопроводами (2) с бензобаком (не показан), установлены в канале воздуховода (3). На них свободно

надеты стаканы (4), соединенные с подпружиненной планкой (5). Та, в свою очередь, связана тросиком с педалью (6). Когда последняя опущена, стаканы нахлобучены на испарители — так что, даже если туда поступило горючее, дуй не дуй, испарения не будет. Но стоит слегка отклонить их, надавив на педаль, как бензиновые эманации устремятся в воздух: вот вам и горючая смесь. Совсем опрокинули стаканы — двигатель загудел во всю мочь, ибо испарители заработали на полную катушку. Заметь, читатель, выражение сие не для красного словца, а по делу. Ведь пористые элементы — не что иное как многослойные катушки, свернутые из металлической или керамической сетки! Такой карбюратор, преобразующий горючее в аэрозоль, обеспечивает стопроцентное его сгорание.

Если же вместо бензина подавать воду (можно с духами), описанное устройство выполняет обязанности кондиционера, делающего погоду в комнате, овощехранилище, шахте метро — дело лишь в размерах воздуходувки (вентилятора) и испарителей.

Кто же автор? Читайте дальше, да обрящете.

б) И придумал чудак, как воду зажечь...

Генератор парогазовой смеси (патент № 2009343, рис. 3) содержит рабочий цилиндр с поршнем (1), свечу зажигания (2), форсунку (3) для впрыскивания... еще не догадались чего? Мудрено догадаться: воды! Однако продолжим перечень: насос (4) для ее подачи в форсунку; впускной клапан (5) и заслонка (6) для горючей смеси. Откуда она берется — не мне вам объяснять, лишь подтвержу: из бензобака, а готовит

ее тот самый карбюратор, что показан на рис. 2, и довольно об этом. Обратим внимание на поршень. Он свободен и не обременен ни шатунами, ни кривошипами; шток (7), идущий от него вниз, не силовой орган, а управленческий. Посредине его симпатичная шайба, закругленная по периферии, — кулачок (8). Бегая вместе со штоком вверх-вниз, он быстро, но плавно толкает качающийся на оси прерыватель (9) электрической цепи зажигания и расположенную пониже вилку с роликом (10). Тот давит на плунжер насоса, качая воду, как дачник из колодца.

Пружины растяжения (11) служат для возврата поршня вверх и закреплены на корпусе и на шайбе внизу штока. Все вышеописанное сложное хозяйство (у автора на чертеже позиций в шесть раз больше,

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 10 ' 9 6

чем у нас) налажено ради одного-единст-венного ресивера (12), или сосуда-накопи-теля парогазовой смеси (англ. receive — получать). Видите стыдливо спрятавшийся сбоку за цилиндром баллончик с круглой макушкой? Это он и есть.

Запускаем генератор, дважды потянув поршень вниз за рукоятку (она находится за кулачком с противоположной стороны). Горючая смесь попадает под его юбку, но долго там не задерживав ся а по боковым каналам вдоль стенок цилиндра выдавливается вверх, когда поршень идет вниз. Затем он поднимается, сжимая топливо,— чего только и ждет свеча. Горючее вспыхивает, поршень под давлением газов опускается — и тут же форсунка впрыскивает в камеру над ним воду. Та под действием высокой температуры моментально превращается в пар, каковой вместе с газоо разными продуктами горения прорывается в ресивер. Цикл повторяется многократно.

Парогазовая смесь высокого давления применяется в качестве, извините за высокий штиль, рабочего тела в газотурбинных установках, пневмоцилиндрах, а также непосредственно через шланг для очистки дорог от снега, льда, загустевших отложений. Вот какая полезная штука перед нами! Кстати, у нас в Московской государственной академии (так нынче именуются институты, не ставшие университетами) приборостроения и информатики на кафедре автоматизированных систем наличествует робот с программным управлением для загрузки и выгрузки деталей. Ему бы тоже не помешало рабочее тело — а то с тех пор, как в компрессоре полетели клапаны (ахиллесова пята железного организма!), от ума его электронного совсем не стало толку. Вот нам бы сейчас парогазогенератор! Компактный — в десять раз меньше и проще компрессора; экономичный — стаканчика бензина хватает на двадцать минут работы; почти бесшумный - прежняя машина грохота ia так, что студенты переорать не могли...

в) Роторный двигатель, он же газогенератор

Генератор по латыни — производитель. Представим себе обычную ситуацию: наге-нерировали много-много цилиндров со свободными поршнями (см. предыдущую заметку), дабы многократн > увеличить выход газа. Как с ними поступить? Установить ли в один ряд, как в многоцилиндровом автомобильном двигателе, или в два, как в V-образном танковом дизеле, а может быть, в несколько радиальных, как в звездообразном авиационном? Ни то, ни другое, ни тре ье Автор — все тот же! — предлагает более технологичный и коне руктив-но простой вариант (рис. 4): цилиндры (1) компонуются оппозитно друг другу и равномерно вокруг вала (2) с наклонным диском (3). Поршни (4) соединены попарно штоками (5), пальцы (6) которых заходят в шарнирь на периферии диска. Он, вращаясь, приводит поршни в возвратно- посту пательное движение — таким образом, пружины не нужны. Свечи зажигания — тоже: вместо них установлены топливные форсунки (7) в дополнение к имеющимся водяным (8). Роторная силовая установка (патент № 2008465) действует и как двигатель, и как генератор — что лишний раз подтверждает закон перехода количества цилиндров в качество машины.

В режиме двигателя вал раскручивается от стартера (не показан); через топливные форсунки горючая смесь последовательно впрыскивается в поршневые полости, воспламеняется нагретым воздухом в конце такта сжатия, и газы давят на поршень, осевая сила которого передается на на-

6