Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_370
.pdf
На рис. 18 представлена схематическая схема электрической цепи, которая может быть использована
совместно с моим устройством.
На рис. 1 S обозначает вал, вращающийся в любых подходящих подшипниках a. Камеры А и В, вращающиеся
вместе с валом, сообщаются друг с другом через трубопровод b.
Внутри камер А и В используется несжимаемая жидкость, например, вода W, подаваемая в систему через
канал c и выходящая из нее через отверстие или сопло N. Через канал d в камеру А подается горючая смесь;
а через канал e горючая смесь может подаваться в камеру В, причем горючие смеси в камерах А и В
воспламеняются либо автоматически, за счет высокого сжатия, либо электрической искрой, проходящей
между электродами f в камере А или электродами g в камере В. Когда конструкция, имеющая указанный
характер 3 5, используется в качестве турбины или двигателя, с горючими смесями в обеих камерах А и В,
горючая смесь в камере А воспламеняется, вызывая взрыв, создающий давление на поверхности воды AY,
заставляя ее перетекать из камеры А в камеру В, мимо обратного клапана k, причем клапаны l1, i и j
находятся в закрытом положении до и некоторое время после взрыва. Увеличение количества воды в камере
B приводит к сжатию находящейся в ней горючей смеси, и в подходящий момент времени происходит взрыв,
вызывающий давление на воду в камере B. Вода, находящаяся под давлением из-за взрывов в обеих камерах
A и B, выбрасывается через сопло N, которое, как показано на рис. 2, направлено таким образом, что
образующаяся струя имеет тангенциальную составляющую, благодаря чему реактивная сила струи вызывает
вращение конструкции в направлении стрелки на рис. 2.
Крутящий момент системы может быть вызван реакцией струи из сопла NQ, или такая струя может ударяться
о водяное колесо импульсного действия, не показанное на рисунке, которое, если оно соединено с валом S,
свободно держится на нем или не соединено с ним. Или же для 6,5 «-формирования» вращения могут быть
использованы как импульсные, так и реактивные эффекты. Соответственно, вращение создает центробежную
силу, действующую на воду в системе, фактически придавая ей давление, дополнительное к тому, которое
вызывается сгоранием или взрывом горючей смеси, и, таким образом, увеличивая давление на сопло.
Поскольку вода непрерывно сбрасывается из системы, крайне важно, чтобы вода поступала в систему, что
осуществляется через канал c, регулируемый щечным клапаном 1i.
В описанном выше процессе, когда вода в камере А в достаточной степени удалена, открывается выпускной
клапан j, позволяющий отработанным газам выходить наружу, и одновременно через канал d мимо клапана i
подается новый заряд; и одновременно открывается клапан ih, и в камеру А подается новый заряд воды под
соответствующим давлением, например, таким, которое может быть достигнуто центробежной силой,
развивающейся в радиальной части канала c. Попадание воды в камеру А под номером 90 приводит к сжатию
находящегося в ней заряда, который затем воспламеняется, вызывая описанные выше эффекты.
После того, как вода будет удалена из камеры B, выпускной клапан 777 открывается, и отработанные газы
отводятся, например, путем поступления свежего заряда через проход e мимо клапана ii.
Затем клапаны m71 и n закрываются, и последующий взрыв в камере А приводит к тому, что вода
выталкивается в камеру В как силой взрыва смеси в камере А, так и центробежной силой, сжимающей смесь в
камере В, которая затем воспламеняется, 105 с эффектами, описанными выше. Соответственно, взрывы
производятся попеременно в камерах А и В, а что касается воды в камере В, то ее объем или расположение
могут быть такими, что сопло 110 Н непрерывно создает струю.
В случае, если описанная выше структура модифицируется путем исключения щечного клапана k и
увеличения объема камеры. В камере B, имеющей подходящие меньшие размеры, чем камера B, при
чередовании взрывов в камерах A и B, сжатие конвекционной смеси в камере A может осуществляться не
только водой, поступающей через канал C, но и водой, выходящей из камеры B под воздействием как
расширяющихся газов, так и центробежной силы.
Кроме того, независимо от наличия клапана k, вода, поступающая через канал c, может иметь достаточно
высокое давление, создаваемое внешними средствами, чтобы сжимать горючие смеси в камерах A и B. 130
174,Ubb Хотя в приведенном выше описании взрывы описываются как происходящие попеременно в камерах
A и B, следует понимать, что такие взрывы могут происходить одновременно или почти одновременно, в этом
случае, при отсутствии клапана k и при подаче воды через канал c под соответствующим внешним
давлением, горючие заряды, поступающие в камеры, будут сжиматься, и при воспламенении будут
одновременно оказывать давление на воду, которая будет выходить через сопло N, как описано, при этом
центробежная сила, обусловленная вращением, дополнительно увеличивает давление на воду.
Описанное устройство может быть запущено любым подходящим способом, который обеспечит
предварительное вращение вала S. Это может быть достигнуто с помощью любого подходящего внешнего
источника энергии, например, электродвигателя или подобного устройства, или когда вода, поступающая в
точку c, имеет достаточно высокое давление и количество, чтобы создать струю из сопла N подходящей
величины и скорости для вращения конструкции.
Мощность, развиваемая описанной конструкцией, может передаваться валом S к любой подходящей
нагрузке, или, если струя из сопла N воздействует на водяное колесо, нагрузка может быть подключена к
этому колесу; и в последнем случае, когда используется импульсное колесо, изображенная конструкция
может вращаться под действием струи из сопла N или под действием энергии от внешнего источника,
подаваемой на вал S.
С помощью описанного выше метода и оборудования станет очевидно, что потенциальная энергия давления
упругой жидкости, независимо от способа её получения, в частности, в результате сгорания или взрыва,
действует на несжимаемую жидкость, которая, в свою очередь, при вращении развивает мощность или
энергию движения. Характерной особенностью моего метода и аппарата является то, что благодаря
центробежной силе, возникающей в результате вращения, поверхность жидкости остается гладкой и
невозмущенной, а разбрызгивание и подобные ему помехи исключаются.
Еще одной характерной чертой описанного мной метода и устройства является то, что в конструкции
взрывной турбины или роторного двигателя горючая смесь сжимается внутри самой конструкции, поскольку в
области производства энергии с использованием двигателей внутреннего сгорания хорошо известно, что
высокое сжатие повышает эффективность цикла.
Обращаясь к рис. 3 и 4, видно, что воздух поступает в камеру B через клапан o, а топливо — через клапан p;
при этом следует понимать, что при подаче предварительно приготовленной горючей смеси может
использоваться один канал с одним клапаном. Камера B сообщается через трубопровод b, управляемый
клапаном k, с камерой C, в которую вода подается по трубе g, соединяющейся с насосом r, приводимым в
движение любым подходящим двигателем или мотором. Выпускной канал t, управляемый выпускным
клапаном, сообщается с камерой B или каналом b. Если диапазон давления должен быть максимальным,
например, когда давление выхлопных газов ниже атмосферного, выпускной канал t может сообщаться с
центробежным всасывающим насосом, подающим давление против атмосферного или любого другого
подходящего давления. 80 G обозначает нагрузку, например, насос, динамоэлектрический генератор или
другое устройство, приводимое в движение валом S.
Запуск конструкции может осуществляться вращением вала s от любого внешнего источника мощности 8f5,
представленного в общем виде кривошипом w. Вращение создает центробежную силу, действующую на воду
W, которая при открытом клапане K течет к центру камеры B в камеру Sjo, в которую ранее была подана
горючая смесь, а при закрытых клапанах o и 2p эта смесь...
нажат. Этот эффект сжатия обусловлен тем, что вода в камере 9,5 С располагается ближе к оси вала S, чем
вода в камере В, то есть из-за разницы в радиальном положении масс воды в двух камерах. Когда заряд в
камере B взрывается, и при закрытых клапанах k и nb, давление газа воздействует на воду в камере B, и это
давление, действуя совместно с центробежной силой, проталкивает воду через сопло N, создавая струю
жидкости, реактивная сила которой является источником энергии устройства. Или же струя из сопла N может
воздействовать на независимое импульсное колесо, в этом случае импульсное колесо будет приводить в
движение нагрузку, а силы, возникающие внутри изображенной конструкции, будут расходоваться только в
той степени, которая необходима для поддержания ее вращения с подходящей скоростью. Когда вода,
нагретая до 115 градусов, сбрасывается из канала B, открывается выпускной клапан, позволяющий
отработанным газам выходить наружу, и одновременно открываются клапаны o и _p для подачи воздуха или
горючей смеси. После закрытия этих клапанов описанный выше цикл повторяется.
Как показано на рис. 4, подачу пара из сопла N можно сделать прерывистой, периодически открывая и
закрывая клапан x. Например, клапан v может быть закрыт в периоды выпуска и перезарядки из камеры B и в
камеру B, а также в течение дополнительного периода, соответствующего периоду, в течение которого заряд
в камере B сжимается. В основном в момент взрыва смеси в камере В клапан открывается.
Хотя на рисунке показана только одна камера B, работающая совместно с камерой C, следует понимать, что
множество других камер, расположенных либо бок о бок продольно вдоль вала S, либо в одной плоскости, но
под разными углами на валу S, могут получать воду из камеры C, и моменты взрывов в разных камерах B
могут быть соответствующим образом синхронизированы для того, чтобы вызвать одновременные или
последовательные взрывы, при этом предпочтительны чрезмерные взрывы.
Способ и устройство, показанные на рис. 3, соответственно, характеризуются тем, что сжатие горючей смеси
осуществляется исключительно за счет центробежной силы, приложенной к жидкой массе, в отличие от рис.
1, где сжатие заряда в камере В может осуществляться полностью или частично за счет взрыва другого
заряда, как в камере А.
В конфигурации, показанной на рис. 1 и 3, диапазон изменения давления продуктов сгорания, независимо от
того, используется ли всасывающий насос или нет, может быть таким, что конечное давление газов будет
существенно ниже атмосферного давления из-за вспомогательной центробежной силы, действующей на воду.
В таких условиях пониженного атмосферного давления внутри камеры B открытие впускного клапана для
топливной смеси или компонентов приводит к втягиванию топливной смеси или компонентов в камеру B, и
когда атмосферное давление в камере B снова достигается или превышается, клапаны m могут открыться, и
отработанные газы выйдут перед поступающим зарядом.
В конструкции, показанной на рис. 3, с использованием двух клапанов o и p, воздушный клапан o может
открываться значительно раньше клапана p для осуществления продувки.
Следует понимать, что в отношении структур, подобных изображенным на рисунках,
1
и 3, масса каждого из них может быть достаточно велика, чтобы сделать угловую скорость равномерной или
практически равномерной.
Этого можно добиться, придав указанным деталям достаточную массу, или же прибегнув к использованию
дополнительного фрикционного колеса или подобного устройства.
Однако, если используется достаточное количество взрывных камер (60 штук), создающих последовательные
взрывы и перекрывающиеся расширения, то применение такого маховика или его эквивалента будет
ненужным.
В соответствии с описанным выше и ниже методом и устройством, можно получить желательно низкие
периферийные скорости, поскольку через сопла или отверстия проходит жидкость, и, следовательно,
скорости струи низкие, а периферийные скорости, соответствующие таким низким скоростям струи, также
низкие.
Соответственно, за счет образования струй жидкости в результате взрывов или внутреннего сгорания
достигаются более низкие периферийные скорости, чем в случае 75, когда горячие газы, образующиеся в
результате взрывов или внутреннего сгорания, сами расширяются в струи, поскольку скорость газовой струи
относительно выше, чем скорость жидкостной струи. 8s Характер цикла, используемого в упомянутых здесь
камерах, может быть любым подходящим или желательным. Например, цикл может быть так называемого
типа «постоянного давления», как, например, в поршневом дизельном двигателе, или циклом так
называемого типа «постоянного объема», как в поршневых двигателях автомобилей, машин или самолетов.
Таким образом, следует понимать, что могут использоваться как тяжелые, так и легкие масла и топливо, а
воспламенение может быть достигнуто либо автоматически, то есть за счет повышения температуры,
сопровождающего сжатие, либо с помощью электрической искры или ее эквивалента.
На рисунках с 5 по 9 включительно показано устройство для реализации принципов, описанных в связи с
рисунком 3, в котором сжатие горючей смеси или ее компонента осуществляется центробежной силой,
действующей на воду.
На валу S свободно закреплен элемент камеры сгорания D, имеющий 105 между ступичной частью y и
внешним колесом или корпусом z любое подходящее количество камер сгорания E, в приведенном примере
пронумерованных от 1 до 8 включительно, разделенных 110 радиальными ребрами a', и каждая из которых
снабжена направленными вниз и вверх перегородками или элементами bl и c'.
Над и под камерами сгорания к валу S 115 прикреплены элементы F и F', причем элемент F расположен в
верхней водоприемной камере HE в элементе D.
Элемент D вращается в том же направлении, что и элементы F и F', но с другой скоростью, обеспечиваемой
дифференциальным редуктором, включающим шестерню d' на элементе F, шестерню el, зацепляющуюся с
ней и закрепленную на том же валу, что и шестерня 1, зацепляющаяся с шестерней g' на элементе D, причем
шестерни el и fl установлены на валу на элементе h', свободно закрепленном на валу S и несущем на своем
верхнем конце червячную передачу il, с которой зацепляется червяк jI, который, как показано на рис. 5c, может
приводиться в движение любым подходящим двигателем, например, электродвигателем kl. Камера H
снабжена входным отверстием m', сообщающимся с кольцевой камерой S n', которая через порты o0
сообщается с камерой II. Вода подается центробежным или другим насосом P во входное отверстие MA-, при
этом, если это целесообразно или желательно, используется теплопередающая конструкция p4 для отвода
тепла от воды. Вода, поступающая через входное отверстие M1', немедленно подвергается центробежной
силе, отбрасывающей ее к внешней оболочке элемента D в камере, откуда она протекает через отверстия ol в
камеру H, при этом стенка из воды в камерах in1 и H образует уплотнение, предотвращающее выход
отработавших газов наружу через входное отверстие mA-.
Вода из камеры H поступает через периодически регистрирующие порты p' и g' в элементах F и D
соответственно, при этом порт g' сообщается с каждой взрывной камерой.
R представляет собой водяное колесо или ротор, имеющий по периферии лопасти, ковши или другую
подходящую или эквивалентную конструкцию 7-1, при этом ротор P свободно вращается на валу S, как в
приведенном примере, или имеет независимые подшипники, в зависимости от того, что является подходящим
или желательным. В приведенном примере ротор R приводит в движение вал S', который, в свою очередь,
приводит в движение нагрузку; и в приведенном примере нагрузка может приводиться в движение валом S2,
который, в свою очередь, приводится в движение валом S' через коническую зубчатую передачу s', хотя
следует понимать, что вал S' может прямо или косвенно приводить нагрузку в движение.
В роторе P имеется любое подходящее количество воздушных отверстий или каналов tl, через которые
воздух из атмосферы забирается в камеру ul, из которой он проходит через отверстия v в элементе F' в
воздушную камеру I, имеющую отверстия w', периодически сообщающиеся с отверстиями x' в ступичной
конструкции y элемента D, при этом для каждой камеры взрыва имеется отверстие A', через которое
поступает воздух.
Нефть, бензин, электротехническое или иное топливо подается в неподвижную камеру yj, имеющую посадку
на конце вала S, в котором имеется отверстие zl, подающее топливо в диаметрально противоположные порты
a- (рис. 5 и 6) в элементе FP, причем указанные порты a2 последовательно совпадают с портами A, благодаря
чему топливо подается в камеры взрыва в заданное время.
Вращающееся вместе с валом S и изолированное от него, контактное кольцо b2, на котором закреплена
щетка c2, может соединяться с одним выводом вторичной обмотки непрерывно вибрирующей индукционной
катушки, а другой вывод вторичной обмотки соединен с металлическим грузом описанного аппарата.
Проводник, соединенный с контактным кольцом, пропускается через отверстие 70 или канал d! в валу S и
заканчивается расположенными напротив друг друга электродами зажигания e2 в полостях в элементе F', при
этом искры непрерывно перескакивают с электродов на окружающую металлическую массу 15, и эти искры
последовательно сообщаются с последовательными камерами взрыва.
Указанные выше отверстия g' также служат выпускными отверстиями для отвода отработанных газов 80 из
камер взрыва, когда отверстия (/) вступают в сообщение с отверстиями или каналами fI, рис. 5 и 8, в элементе
F, при этом каналы P3 сообщаются с кольцевым каналом или 85 выпускной камерой g', обеспечивая подачу
отработанных газов через кольцевой канал h2 в элементе D, при этом камеры h2 сообщаются со
стационарной камерой Ai, из которой отработанные газы выводятся через трубу C0 jI в атмосферу или любую
другую область под соответствующим давлением. В приведенном примере труба j2 сообщается с
всасывающим насосом k2, приводимым в движение любым подходящим двигателем en 2, благодаря чему
газы могут расширяться до давления ниже атмосферного, а затем повышаться в давлении насосом ks и
выбрасываться в атмосферу или любую другую область через выпускное отверстие n7. 100 В приведенном
примере имеется восемь взрывных камер, с механизмами поддержания равновесия конструкции во время
работы путем инициирования множества практически одновременных взрывов 105 в точках, диаметрально
противоположных друг другу.
Хотя в приведенном примере одновременно производятся только два взрыва, следует понимать, что может
быть произведено любое другое подходящее количество взрывов одновременно, предпочтительно в камерах,
расположенных таким образом, чтобы результат одновременных взрывов не нарушал серьезное равновесие
конструкции.
Каждая камера сгорания имеет отверстие 115 или канал o2, сообщающийся с прорезями или каналами p2
(рис. 5, 6 и 9) в кольце q2, установленном на элементе F1 и имеющем свободное сочленение между
цилиндрической стенкой элемента 120 D и второй цилиндрической стенкой соплового кольца A,
установленного на элементе D.
Как показано на рис. 9, щели 2 изменяют свое поперечное сечение, например, за счет увеличения ширины,
при этом конец меньшего поперечного сечения 125 первым вступает в сообщение с портом o2 и выровненным
соплом s2 в вышеупомянутом кольцевом элементе r2. Эти сопла s2 могут, как показано на рис. 6, быть
расположены таким образом, что образующиеся струи воды имеют тангенциальную составляющую для
создания реактивной силы. Однако следует понимать, что эти струи могут быть радиальными и создавать
радиальные струи, воздействующие на лопатки или направляющие r1 колеса или ротора B. Для
выравнивания давлений, и особенно для выравнивания давления воды в диаметрально противоположных
камерах взрыва 1 0, предусмотрены окружные каналы t2, рис.
и 7, по одному каналу для каждого набора взаимосвязанных камер. На рис. 7 канал t2 обеспечивает связь с
расположенными диаметрально противоположными взрывными камерами 3 и 7, порты 12 которых
сообщаются с каналом t2. Аналогично, диаметрально противоположные камеры взрыва, такие как
диаметрально противоположные камеры -0 между элементами y и c', могут быть соединены каналами для
выравнивания давления газа в них, причем такие каналы и каналы -d служат для выравнивания эффектов,
одновременно возникающих на противоположных сторонах вала или оси вращения, с соответственно
меньшими деформациями и эффектами дисбаланса.
Операция выполняется следующим образом:
Рассмотрим любую камеру сгорания, например, камеру № 1, и, начиная с момента, когда газы в этой камере
расширились и совершили свою работу, воздух втягивается через отверстия t1, il, Cl и x' в камеру 1, вытесняя
перед ней отработанные газы и, таким образом, продувая камеру 1, детали которой находятся в угловых
положениях, указанных на фиг. 6, 7 и 8, в результате чего отработанные газы выходят через отверстие gi в
канал J2 к выхлопному вентилятору /2. В результате вращения элементов D, F и F' против часовой стрелки,
как показано на рис. 6, 7 и 8, и при этом элементы F и F' вращаются быстрее, чем элемент D, порты gi и xl
камеры 1 вскоре закрываются, оставляя камеру 1 заполненной свежим воздухом. Затем вода поступает в
камеру 1 из камеры H через отверстие p1, с которым теперь совпадает отверстие gi, при этом камера 1
находится в положении камеры 2 на фиг. 8, вода поступает между ребром или перегородкой bl и внешней
стенкой z камеры D. Поступающая таким образом вода немедленно подвергается центробежной силе из-за
скорости вращения конструкции, центробежная сила удерживает воду у оболочки z до тех пор, пока
пространство между элементами bl и z не заполнится водой, после чего вода поднимается в пространстве
между элементами bl и c', сжимая воздух перед собой и выталкивая его в ту часть камеры 1, которая
находится между y и c'.
В результате этого действия вода под действием центробежной силы сжимает воздух до необходимого
давления. Затем масло или другое топливо подается в камеру 1 через отверстие «а», которое теперь
совпадает с отверстием XL камеры 1, образуя таким образом горючую смесь, которая вскоре после этого
взрывается искрой от расположенного рядом электрода «е», когда камера 1 находится в относительном
положении камеры 3 на рис.
6. В результате высокого давления газа поверхность воды становится гладкой из-за центробежной силы и
имеет цилиндрическую или параболическую форму из-за воздействия центробежной силы и силы тяжести;
поверхность имеет практически цилиндрическую форму, когда вал S находится в горизонтальном положении,
и практически параболическую форму, как показано на рис. 5, когда вал находится в вертикальном
положении. Давление газа на воду суммируется с давлением воды, обусловленным центробежной силой,
выталкивая воду сразу после взрыва через отверстие o2 взрывной камеры, затем через узкий конец щели или
канала p-' в кольце q2 ef элемента FP, и далее через выровненное сопло s2, при этом струя воды, как указано
выше, создает либо реактивный, либо импульсный эффект, либо и то, и другое. Струи воды, воздействующие
на ротор R, вызывают его вращение и, следовательно, выработку мощности. По мере вращения элемента Fi
впереди элемента D, а также уменьшения давления газа и количества воды в камере взрыва, содействующее
сопло I вступает в сообщение с точками все большего поперечного сечения канала p2, в результате чего по
мере расширения газов количество энергии, представленное вытекающей водой, остается практически
постоянным на протяжении всего цикла камеры взрыва.
После этого отверстие O2 закрывается, и описанный выше цикл повторяется путем подачи воздуха и
продувки, подачи воды, сжатия заряда, воспламенения и взрыва.
Следует понимать, что свежий воздух внутри камеры сгорания может быть частично или полностью сжат
перед подачей топлива; или же топливная смесь может быть сначала приготовлена, а затем сжата водой.
В приведенном примере две расположенные диаметрально противоположные камеры взрыва 1
одновременно выпускают воду, однако следует понимать, что при большем количестве камер взрыва могут
одновременно выпускаться дополнительные группы расположенных диаметрально противоположных камер
взрыва, подающих воду через свои сопла.
Вода, отводимая из ротора R, может быть использована повторно, например, путем сбора ее в резервуаре T,
из которого она снова поступает на всасывание насоса P через трубу tv.
При желании внутри резервуара Т может быть размещена теплопередающая конструкция 03 для отвода
тепла от воды, при этом тепло может передаваться любой другой подходящей среде, такой как воздух, вода и
т. д.
На рис. 10 показана структура, в целом аналогичная структуре на рис. 5.
Однако сопрягаемые поверхности элементов F и D расположены на концах указанных элементов, в отличие
от цилиндрических поверхностей, как показано на рис. 5, при этом порты p'-15 и f3 в элементе F и порты q' в
элементе D расположены соответствующим образом иначе, как указано.
Аналогично, элемент q2 элемента F' взаимодействует с поверхностями, перпендикулярными оси вала S,
причем одна из этих поверхностей находится на конце элемента D, а другая — на кольце сопла r2.
Взаимосвязь проходов 02, p- и s2 дополнительно показана в развернутом разделе на рис.
11, Изменение параметров участка p в поперечном сечении показано на рис. 9. Как показано на рис. 12,
указанные выше каналы p2' и сопло могут быть объединены в части qm элемента Т.
Как и прежде, ротор H' независимо приводит в движение вал S', который может вращать нагрузку G.
Как показано на рис. 10, вал S может вращаться от любого подходящего внешнего источника энергии,
например, от электродвигателя или другого двигателя M, используемого для запуска. Когда нагрузка
приводится в движение ротором DR, элементы D, F, F' в начале вращения легко вращаются, например, с
помощью двигателя M или другими средствами, что также справедливо для рис. 5. На обоих рисунках при
запуске вода в камере H легко и быстро подвергается воздействию центробежной силы, после чего поступает
в камеры взрыва и подвергается сжатию горючей смеси или ее компонентов с последующим
воспламенением, как описано выше, в результате чего аппарат быстро набирает скорость и ротор R начинает
выдавать мощность.
Хотя на рис. 5 и 10 нагрузка описывается как приводимая в движение ротором R, следует понимать, что часть
нагрузки может приводиться в движение любым из элементов D, F или F'; а когда устройство используется
исключительно в качестве реактивной турбины, в этом случае ротор R будет отсутствовать, как на рис. 13,
нагрузка полностью приводится в движение одним или несколькими элементами D, F, F1.
На рис. 10 показано, что подача топлива во впускной патрубок y' регулируется дроссельной заслонкой.
2,
который может быть механически соединен с рычагом yl2 реостата или стартера z- для двигателя kl, как
описано ниже 65.
Конструкция может размещаться внутри корпуса IT, дно которого образует резервуар T, принимающий воду,
отводимую из турбины, причем эта вода либо отводится в канализацию, либо возвращается, как показано на
рис. 5, к водозаборному отверстию vn1.
Обращаясь к рис. 13–17 включительно, нагрузка G приводится в движение непосредственно валом S, хотя
следует понимать, что она может приводиться в движение элементом D. Вместо элемента F1, показанного на
рис. 5 и 10, ротор R, а также элемент F, соединены шпонкой с валом S, причем дифференциальный механизм,
включающий шестерни 1, J1 и т. д., обеспечивает дифференциальное вращение между элементами R, F и
элементом D. В этом случае элемент 7', несущий шестерни, может вращаться шестерней 11, которая, в свою
очередь, приводится в движение шестерней j', приводимой в движение электродвигателем или другим
двигателем 85.
Взрывная камера D снова разделена на ряд расположенных по окружности взрывных камер E, в данном
случае снова восемь, обозначенных цифрами от 1 до 8 включительно, и разделенных друг от друга
радиальными ребрами a'.
В камеру 95 вводят воду под соответствующим высоким сверхатносферным давлением? Все трубы окружают
вал S и поступают в раструб или камеру a:', сообщающуюся с камерой H в верхнем конце элемента D. Камера
H сообщается через 100 каналов или отверстий b', рис. 15, в элементе F, при этом нижние концы этих
отверстий последовательно сообщаются с различными взрывными камерами через отверстия C3, рис. 13, 16
и 17. 105 Атмосферный воздух забирается через отверстия ill в роторе R в камеру d3 внутри ступичной
конструкции y элемента D и подается в воздушную камеру e3 в элементе F, имеющем диаметрально 1 10
противоположных отверстий f3, последовательно сообщающихся с отверстиями g3, сообщающимися с
камерами взрыва.
Масло или другое топливо подается через дроссельную заслонку! «1 в камеру y», 115 из которой он подается
через проход z1 в валу S и проход z, заканчивающийся «диаметрально противоположными отверстиями (z),
рис. 15, и последовательно сообщающимися с вышеупомянутыми 120 отверстиями g».
Каждая камера взрыва снабжена одной или несколькими свечами зажигания 7М, проходящими через ступицу
колеса y элемента ID, при этом наружный изолированный вывод 125 каждой свечи расположен напротив
диаметрально противоположных электродов или контактов i3, установленных на валу S, но изолированных от
него, при этом все указанные электроды или контакты i3 электрически соединены между собой и
проводником, проходящим через канал d' в валу S и соединенным 5) с изолированным контактным кольцом
bl', на котором находится щетка '-, подключенная к подходящему источнику высоковольтного тока, например, к
одному из выводов высоковольтной вторичной обмотки постоянно вибрирующей индукционной катушки.
Для каждой камеры взрыва предусмотрен канал o2 (рис. 13 и 14), сообщающийся, как показано на рис. 14,
который представляет собой периферийное поперечное сечение, с камерами j3 в роторе Rt; каждая камера j3
заканчивается соплом 3, направленным таким образом, чтобы создавать струю с предпочтительно как можно
большей тангенциальной составляющей, благодаря чему возникают тангенциальные реактивные силы,
вызывающие вращение элементов R, D и, следовательно, развитие мощности.
На элементе F установлен цилиндр M3, внутри которого находится поршень n3, закрепленный шпонкой на
валу S и неспособный к продольному перемещению по нему; элемент F, будучи закрепленным шпонкой на
валу S для вращательного движения, способен к небольшому продольному перемещению по валу; ротор R
также закреплен шпонкой на валу и не способен к продольному перемещению относительно него.
Соответственно, элемент D, свободно закрепленный на валу S, расположен между элементами F и R, один из
которых способен к небольшому продольному перемещению вала, а другой закреплен для продольного
перемещения.
Внутренняя часть цилиндра HI3 под поршнем 1n3 соединена каналами 03, которые, в свою очередь,
сообщаются с каналами выравнивания давления или межсоединительными каналами p3, благодаря чему
максимальное давление воды в диаметрально противоположных камерах взрыва воздействует на нижнюю
сторону поршня n3, толкая элемент F к элементу R и тем самым поддерживая переменное давление в местах
сочленения элементов F, R и элемента R.
стадо.
Каждый из одинаковых каналов или проходов p также, как показано на рис. 1.5 и 17, служит для
кратковременного соединения сразу после воспламенения камеры, в которой только что произошло
воспламенение, с камерой, смесь которой должна быть воспламенена следующей, благодаря чему начальное
высокое давление в камере взрыва h0 частично передается в камеру, заряд которой должен быть
воспламенен следующим, тем самым способствуя сжатию заряда в ней, причем передача давления из одной
камеры в другую осуществляется посредством воды.
Как показано на рис. 5 и 10, соединительные элементы используются для перекрестного соединения
диаметрально противоположных камер сгорания.
На элементе D, поддерживаемом ребрами или рычагами q3, расположена камера или цилиндр 3l, имеющий
герметичное рабочее соединение с цилиндрическим фланцем s3 на роторе R. Эта конструкция обеспечивает
возможность удержания внутри камеры 13 массы масла или другой смазки, в которую постоянно погружены
дифференциальные шестерни.
Принцип работы следующий:
Вода, подаваемая под достаточно высоким давлением в камеру H, под действием центробежной силы
прижимается к ее внешней стенке, оставляя кольцевое пространство t3 между параболической поверхностью
воды и конусом a3. Воздух, удерживаемый в этом пространстве t3, служит упругим сжимающим элементом
для минимизации колебаний количества и давления воды внутри камеры H.
Рассмотрим цикл работы одной камеры сгорания. Вода подается в нее под давлением из камеры H через
отверстие M3 и отверстие c3 камеры сгорания, при этом вода под действием центробежной силы
отбрасывается к внешней стенке камеры, и когда пространство между ребром bl и внешней стенкой
заполняется, она поднимается в пространстве между ребром bh и ступицей y, сжимая воздух внутри него.
Давление, вызывающее сжатие, является результатом давления воды, подаваемой в камеру H, и давления,
создаваемого центробежной силой, действующей на воду в камере H и в камере сгорания. После этого масло
или подходящее топливо подается через отверстие a' в отверстие q3 камеры сгорания, образуя горючую
смесь, которая вскоре воспламеняется одной или несколькими свечами зажигания в этой камере,
вступающими в рабочее взаимодействие с контактами или электродами iP, после чего происходит
воспламенение l, сопровождающееся взрывом или сгоранием смеси, что приводит к высокому давлению газа
в камере сгорания. Давление в камере сгорания, первоначально высокое, уменьшается с расширением l
газов, расширяющиеся газы вызывают c.
Вода проходит через канал o2 в камеру j3 и через сопло 1-3 ротора R, образуя струю, которая за счет реакции
вращает мембрану R и связанные с ней части и развивает мощность.
Начальное давление в камере сгорания сразу после зажигания относительно высокое и может достигать
величины, соответствующей так называемой детонации. Чрезмерное давление такого характера,
сохраняющееся в течение относительно короткого времени, неэффективно используется для выработки
энергии за счет давления, оказываемого на воду. Однако такое высокое давление полезно использовать
здесь, передавая воде аналогично высокое давление, которое затем в течение короткого времени передается
через отверстия o3 камеры зажигания 6 и сообщающийся канал p к воде в следующей камере сгорания, в
которой должна быть воспламенена горючая смесь, при этом высокое давление используется для сжатия или
содействия сжатию заряда в следующей камере сгорания.
Как показано на рис. 17, проход ei порта p3 может быть связан с портами C0 соседних камер сгорания таким
образом, что высокое давление, развиваемое в одной камере сгорания, передается через воду к заряду в
следующей камере сгорания только в течение последней части периода сжатия заряда в этой следующей или
последующей камере. Иными словами, отверстие cl следующей камеры сгорания, а именно левой камеры E
на рис. 7, соединяется с каналом p3 в момент взрыва в правой камере E.
После того, как газы в камере сгорания расширятся в соответствующем диапазоне давлений, ее отверстие C0
соединяется с одним из выпускных отверстий &3 в элементе F, которое в какой-то момент соединяется с
отверстием v' в элементе D, в результате чего отработанные газы выводятся, а затем подается заряд свежего
воздуха, которым заполняется камера, после чего отверстия C3 и 93 закрываются. После этого порт C3
вступает в связь с портом b3, как описано выше, и цикл повторяется.
Поскольку вышеописанное представляет собой цикл любой одной камеры сгорания, следует понимать, что
тот же цикл повторяется в каждой из последующих камер, при этом количество камер сгорания
предпочтительно должно быть таким, чтобы происходили перекрывающиеся расширения, благодаря чему
всегда будет выходить несколько водяных струй.
На рис. 18 показана схема цепи, которая может быть использована с турбинами описанного здесь типа.
Во всех описанных выше вариантах устройств разница скоростей между элементом D камеры взрыва и
элементами F, F1 на фиг. 5 и 10, а также между элементом D и элементами F и R на фиг. 13 обеспечивается
шестерней d1l, шестернями el, J1 и шестерней g1.
При неподвижном или стационарном положении элемента h' дифференциальная скорость останется
постоянной, если шестерни el и fl имеют разные диаметры. При постоянной разности скоростей, постоянной
нагрузке и постоянной скорости подачи топлива скорость вращения вала S останется постоянной.
Для изменения скорости вращения вала может быть использована дополнительная конструкция,
изображенная на рисунке; то есть, вращая червяк 70 il с подходящей скоростью, например, с помощью
электродвигателя или другого двигателя kc1 (рис. 5c, 10 и 13), шестерня il будет вращаться с подходящей
скоростью, тем самым вращая элемент h1 с подходящей или желаемой скоростью, в результате чего 75
дифференциальная скорость будет зависеть от скорости вращения шестерни il и элемента h', при этом
диаметры шестерен el и Jl в этом случае могут быть равными или неравными. Поскольку диаметр шестерен
e1 и 1' 80 одинаков, направление вращения элемента h1 определит, какой из узлов вращается быстрее. Если
шестерни el и f1 имеют неравные диаметры, то направление вращения элемента h1 (tle 85) приведет лишь к
изменению дифференциальной скорости, либо к ее увеличению, либо к уменьшению, и, следовательно, к
увеличению или уменьшению скорости вращения вала. Разница скоростей может быть фактически
уменьшена до нуля и даже изменена на обратную.
Червяк jf может вращаться с помощью зубчатой передачи (не показана), приводимой в движение валом S.
Однако предпочтительно, чтобы он приводился в движение внешними средствами, например, двигателем kl.
В тех случаях, когда используется турбина описанного здесь типа или аналогичная турбина, например, на
автомобиле или транспортном средстве, турбина, помимо привода транспортного средства, может, как
обычно, приводить в движение динамоэлектрический генератор для освещения, зарядки аккумулятора и
зажигания, а ток от такого аккумулятора или генератора может использоваться под управлением оператора
для работы двигателя k' с любой подходящей или желаемой скоростью.
Подобная схема показана на рис. 18, где М обозначает динамо-электрическую машину, работающую в
качестве двигателя, как описано выше, для запуска или вращения любого из описанных выше устройств, а
также работающую в качестве динамо-электрического генератора.
Как указано, машина М включает в себя якорь iw3, параллельное поле a03 и последовательное поле y3. Когда
машина приводится в движение турбиной в качестве генератора, она заряжает аккумуляторную батарею z3
через автоматическую систему отключения a4, хорошо известную по типу, при этом ток 120 В подается от
батареи или от генератора, или от обоих источников, к фарам автомобиля b4, системе зажигания C4 и
двигателю ki, который управляет или приводит в движение дифференциальный редуктор. Устройство
зажигания может включать в себя постоянно вибрирующую индукционную катушку dcZ, один вывод вторичной
обмотки которой может быть соединен проводником e4 с заземлением или металлической массой устройства,
и 130 1 7 4,0.5 5, другой вывод которой соединен проводником P со щеткой c2, описанной выше. Двигатель Z9
может представлять собой двигатель с параллельным возбуждением, как показано на рисунке, включающий
якорь g-' и обмотку возбуждения ii4, причем описанный выше реостат z2 соединен последовательно с якорем
для изменения его скорости и, следовательно, для изменения дифференциальной скорости элементов
турбины.
Как указано, при отключении сопротивления реостату z2 путем перемещения рычага v2 вправо открывается
дроссельная заслонка a.2, благодаря чему при более высоких скоростях, регулируемых скоростью вращения
двигателя k', -1, увеличивается скорость подачи топлива.
Для придания турбинным частям предварительного или пускового вращения машина М может приводиться в
движение как двигатель путем размыкания выключателей i4 и j4, тем самым подключая последовательную
обмотку Y3 к якорю WC5 и размыкая цепь параллельного возбуждения, а при замыкании выключателя 4 ток
будет проходить от батареи _3 последовательно через якорь и последовательное возбуждение, заставляя
машину работать как электродвигатель, который будет вращать части турбины до тех пор, пока не начнутся
взрывы.
Хотя здесь показаны средства для раздельного ввода воздуха и топлива в конструкцию турбины, следует
понимать, что средства для ввода топлива или воздуха могут быть опущены, и что средства для ввода
топлива или воздуха могут быть использованы для ввода в конструкцию предварительно приготовленной
смеси воздуха и топлива, например, подогретого воздуха под давлением.
В качестве топлива может использоваться мелкодисперсное твердое вещество, жидкое или газообразное
топливо.
Соседние файлы в папке патенты