Конструкция двигателя предназначенного для преобразования давления жидкости подводящейся к двигателю, предполагаемое название двигателя: “двигатель внешнего давления

Конструкция гидравлического двигателя внешнего давления:

Заявляемый двигатель иллюстрируется на фиг.1(вид сбоку) и фиг.2(вид с торца). Он включает в себя сам передаточный механизм, а так же обозначенные цифрами  следующие элементы конструкции: 

1. реечный редуктор
2. короб подвода жидкости
3. перепускной коллектор
4. впускной клапан
5. выпускной клапан
6. уплотнительный сальник коллектора
7. уплотнительный сальник вала

входящий в конструкцию передаточного механизма, но в отношении которого нужно сделать следующее пояснение: все редукторы должны иметь две автоматически переключающиеся передачи, которые обеспечивают прямой и обратный ход поршня при движении передаточного механизма по окружности, кроме того в конструкции всех редукторов должен быть предусмотрен дифференциал, для согласования скоростей движения поршней в цилиндрах со скоростью вращения передаточного механизма.

Конструктивно двигатель устроен следующим образом:

короб подвода жидкости(2) закреплен неподвижно, он имеет два расположенных напротив друг друга цилиндрических отверстия, через одно из них проходит вал передаточного механизма, в зазоре между валом и коробом расположен уплотнительный сальник(7). Через противоположное отверстие проходит горловина перепускного коллектора(3) имеющая цилиндрическую форму, в зазоре между горловиной коробом расположен уплотнительный сальник(6). Перепускной коллектор(3) неподвижно закреплен на валу передаточного механизма и герметично соединяет цилиндры передаточного механизма с коробом подвода жидкости(2). Внутри перепускного коллектора расположены впускной клапан(4) и выпускной клапан(5), количество пар клапанов равно количеству цилиндров поршневого ротора передаточного механизма. Расположение и конструкция передаточного механизма других изменений по сравнению с патентом № 2518136 не имеет. В данном решении не рассматривается конструкция  клапанов и приводов клапанов, в связи с многообразием уже имеющихся подобных конструкций.

Работает предложенный двигатель следующим образом: 

Работу двигателя лучше всего демонстрирует движение на примере движения одного поршня в цилиндре передаточного механизма. Движение начинается с точки окружности лежащей на половине высоты передаточного механизма. В этот момент поршень должен находится в крайне правом положении в цилиндре в соответствии с фиг.1, при этом впускной клапан(4) должен быть открыт а выпускной клапан(5) закрыт. Под воздействием давления жидкости поршень начинает двигаться внутри цилиндра и сам передаточный механизм при этом начинает вращаться. Длина цилиндра должна соответствовать с учетом передаточных чисел передач повороту передаточного механизма на 180°. После того как механизм совершит половину оборота в реечном редукторе(1) происходит переключение хода поршня на обратный, а также закрывается впускной клапан(4) и открывается выпускной клапан(5). При этом передаточный механизм продолжает вращение в прежнем направлении, а поршень под действием передач передаточного механизма совершает внутри цилиндра обратное движение вытесняя жидкость из цилиндра через выпускной клапан(5).Давление вытесняемой жидкости на поршень можно признать величиной близкой к нулю. Вращение передаточного механизма в момент обратного хода поршня в цилиндре происходит за счет работы расположенного напротив по окружности в конструкции механизма, поршня в соответственно противоположном цилиндре. После того как передаточный механизм совершит полный оборот, поршень возвращается в исходное положение, происходит еще одно переключение передачи в реечном редукторе(1), но уже с обратного хода на прямой, закрывается выпускной клапан(5) и открывается впускной клапан(4), далее цикл движения повторяется. Для работы двигателя предпочтительнее использовать в качестве рабочей нижнюю часть полуокружности поскольку на поршень будет дополнительно действовать внутреннее давление жидкости внутри перепускного коллектора(3).

Целью создания данного двигателя является увеличение КПД при преобразовании энергии жидкости. В отличии от гидротурбин данный двигатель не имеет расчетно-теоретических потерь мощности, без учета потерь в элементах конструкции КПД двигателя будет равно 100%. Приблизительный расчет потерь можно произвести путем суммирования потерь в отдельных элементах в процентах от общей мощности: прокладка поршня-2%, реечный редуктор-2%, планетарная передача-2%, уплотнительные сальники-1%, прочие потери-3%, итого-10%. Так как поршни действуют попарно эту сумму нужно удвоить, всего-20%.На основании этого КПД  двигателя  будет составлять  80%. Для сравнения КПД самых современных гидротурбин составляет примерно 40%. Применение этого двигателя может удвоить мощность электростанции при одной и той же высоте плотины.

Примечание

К сожалению при оценке эффективности преобразования энергии гравитационного поля, при помощи гидротурбины, мною была допущена ошибка. Я посчитал, что гидротурбина может преобразовывать до 40% потенциальной энергии столба жидкости по высоте. На самом деле гидротурбины могут преобразовывать до 40% кинетической энергии свободного падения жидкости. В свою очередь кинетическая энергия падения жидкости составляет половину потенциальной энергии, и поэтому эффективность преобразования при помощи гидротурбины составляет всего до 20% от потенциальной энергии столба жидкости. На основании всего вышесказанного, можно сказать следующее: предложенный мною способ преобразовании энергии гравитационного поля превышает эффективность при помощи гидротурбин, не в два а в четыре раза.