маховичный двигатель

Формула изобретения

1. МАХОВИЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий корпус, в котором установлен маховичный накопитель энергии, кинематически соединенный с приводом, отличающийся тем, что маховичный накопитель энергии выполнен в виде двух кинематически связанных групп маховиков приводной, кинематически связанной с приводом, и накопительной, при этом последняя выполнена многовальной, на концах каждого вала установлены маховики, а валы, установленные горизонтально, кинематически связаны между собой через шестерни, кроме того, маховики в каждой группе соединены последовательно между собой механически с одинаковой частотой обращения.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что шестерни групп маховиков выполнены с различным диаметром.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к инерционным силовым установкам с маховиками, и может быть использовано для привода сухопутных и морских транспортных средств.

Известен маховичный двигатель, содержащий герметичный вакуумированный корпус, в котором установлен супермаховик. Вал супермаховика соединен с валом электродвигателя-генератора с помощью магнитной муфты. Корпус супермаховика подвешен на упругих амортизаторах для предохранения от тряски и уменьшения гироскопических воздействий [1]

Недостатки известного маховичного двигателя: при использовании на транспортном средстве необходима трансмиссия, что приводит к усложнению конструкции и снижает надежность двигателя; для разгона супермаховика необходим электродвигатель, что приводит к расходу электроэнергии; малая грузоподъемность транспортного средства при использовании маховичного двигателя, например при полной массе автомобиля 600 кг полезный груз 150 кг.

Наиболее близким к изобретению, выбранным в качестве прототипа является маховичный двигатель, содержащий корпус, в котором установлен маховичный накопитель энергии, кинематически соединенный с приводом. Накопитель энергии содержит вал и установленный на нем аккумулирующий элемент в виде последовательно размещенных дисков. Один из крайних дисков жестко установлен на валу, а накопитель снабжен последовательно установленными на валу муфтами свободного хода. Каждый последующий диск, имеющий внутренние фрикционные поверхности, жестко связан со звездочкой соответствующей муфты свободного хода, а каждый диск, кроме второго крайнего, снабжен подпружиненным в направлении вала грузом с фрикционными накладками, который установлен в диске с возможностью перемещения в направлении фрикционной поверхности последующего диска [2]

Недостатки известного маховичного двигателя: для разгона маховиков необходим электродвигатель, что приводит к большому расходу электроэнергии; для получения значительной мощности необходимы большие размеры маховиков, что приводит к громоздкости конструкции; применение дисков и муфт с внутренними поверхностями усложняет управление маховиками и всю трансмиссию.

Изобретение направлено на решение технической задачи повышения энергоемкостных характеристик маховичного двигателя, а именно увеличение выходной мощности при снижении мощности на привод.

Для решения указанной технической задачи в маховичном двигателе, содержащем корпус, в котором установлен маховичный накопитель энергии, кинематически соединенный с приводом, согласно изобретению маховичный накопитель энергии выполнен в виде двух кинематически связанных групп маховиков приводной, кинематически связанной с приводом, и накопительной, при этом последняя выполнена многовальной, на концах каждого вала установлены маховики, а валы, установленные горизонтально-кинематически, связаны между собой через шестерни, кроме того, маховики в каждой группе соединены последовательно между собой механически с одинаковой частотой обращения, шестерни групп маховиков выполнены с различными диаметрами.

Совокупность признаков изобретения позволяет достичь следующие технические результаты: повышение выходной мощности маховичного двигателя по сравнению с приводной мощностью, уменьшение суммарной массы маховичного двигателя за счет применения n маховиков малых масс, упрощение конструкции из-за отсутствия трансмиссии и фрикционных муфт, упрощение запуска маховичного двигателя, так как для этого достаточно нарушить условие равновесия двух групп маховиков приводной и накопительной, использование как экологически безопасного двигателя в сухопутных и морских транспортных средствах.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый маховичный двигатель, вид сверху; на фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1, расположение шестерен в накопительной группе.

Маховичный двигатель содержит корпус 1, в котором установлен маховичный накопитель энергии, выполненный в виде двух кинематически связанных групп маховиков: приводной 2 и накопительной 3. Приводная группа 2 маховиков состоит из маховиков 4, размещенных на горизонтальном концах вала 5, кинематически связанного с приводом 6. Нокопительная группа 3 маховиков выполнена многовальной, на концах каждого вала 7 установлены маховики 8. Валы 7 установлены горизонтально и кинематически связаны между собой через шестерни 9. Маховики 8 в каждой группе соединены последовательно, между собой механически с одинаковой частотой обращения. Приводная 2 и накопительная 3 группы маховиков соединены последовательно между собой через шестерни 9 и 10, размещенные в корпусе 1 и выполненные с различным диаметром.

Для приведения в движение маховичного двигателя к приводному валу 5 присоединен привод 6. Вращение через шестерню 10 передается на группу шестерен 9, а затем через конические шестерни 11 на кардан 12 транспортного средства.

Маховичный двигатель работает следующим образом. При вращении привода 6 (электродвигателя или педальной тяги) через шестерни 10 и 9 передается кинематический момент инерции на группу маховиков 8, которые вращаются с большей скоростью пропорционально коэффициенту передачи. Через конические шестерни 11 вращение передается на кардан 12 транспортного средства.