ENG

Гибридный тепловой двигатель

           Одним из основных причин глобального потепления являются автомобили, которые оснащены поршневыми тепловыми двигателями внутреннего сгорания. Известно, что во время работы этих двигателей, в атмосферу выделяется  и бесполезно теряется большое количество (около 50%)  тепловой энергий, выделяемой во время сжигания топлива в ее цилиндрах.

            Электромобили и уже существующие гибридные двигатели не способствуют уменьшению выделения тепла в атмосферу, так, как объекты, которые вырабатывают электрическую энергию для зарядки электромобилей, сами являются очагами  выделения большего количества тепла, а в гибридных автомобилях  выработка электрической энергии происходит,  опять таки с помощью двигателей внутреннего сгорания.

            На рис.1 представлен гибридный тепловой двигатель, который является совокупностью двух видов тепловых двигателей - внутреннего и внешнего сгорания. При этом, поршневой тепловой двигатель внутреннего сгорания, одновременно, превращает определенную част тепловой энергий сжигания топлива в механическую и является  источником тепла для двигателя внешнего сгорания, который со своей стороны, превращает полученную тепловую энергию, также в механическую.

Р И С У Н О К

1-цилиндр, 2-поршень со штоком, 3-шатун, 4-коленчатий вал, 5-ходопеременный золотник, 6-вал управления золотником,  7-головка цилиндра,  8-картер,  9-теплоизолированный паровой котел,  10-жаровые трубки, 11-предохранительный клапан, 12-датчик уровня воды, 13-конденсатор,  14-радиатор, 15-расширительний бочок, 16 - насос низкого давления, 17-насос высокого давления, 18-водяная рубашка цилиндра, 19-паро-турбинный привод (||-вариант).

         Положительные стороны  гибридного двигателя представленной схемы:

• отогнанные из цилиндра горячие выхлопные газы, пройдя в жаровые трубки парового котла,  согревают содержащуюся в ней воду на уровне парообразования  и значительно с уменьшенной температурой выделяются в атмосферу. Следовательно, значительно уменьшается тепловое воздействие на окружающее пространство;

• полученный в паровом котле поток перегретого пара высокого давления, проходит ходопеременный золотник и поступая в нижнюю часть полости цилиндра, выполняет дополнительную механическую работу. В результате, в четырехтактном цикле, три такта станут рабочими, против одного  при обыкновенных поршневых двигателях внутреннего сгорания, а при наличии паровой турбины на его коленчатом вале, рабочими окажутся все четыре такта. Таким образом, в обоих случаях повысится мощность двигателя и крутящий момент на его вале;

• увеличение мощности позволит перейти с дорогой технологии изготовления быстроходных двигателей на производство тихоходных, что даст значительный экономический эффект;

• эксплуатация тихоходных двигателей будет способствовать уменьшению расхода топлива и улучшению процесса его сжигания, что со своей стороны уменьшит количество выброса вредных веществ в атмосферу;

• двигатель приобретет характерное для паровых машин положительное свойство, заключающееся в том, что крутящий момент паровой машины возрастает по мере уменьшения числа оборота ее вала;  

• паровой котел, помимо парообразования, выполняет и роль глушителя двигателя;

• пароводяной цикл является замкнутым, что исключает утечку и попадание влажного пара в атмосферу.