Содержание
электромаховичный двигатель белашова — патент РФ 2047259
Использование: электромаховичные двигатели, предназначенные для использования в экстремальных ситуациях. Сущность изобретения: Н количество направляющих дискового ротора взаимодействуют с направляющими статора, который расположен горизонтально основанию пола и содержит на валу механизм отбора механической энергии, а на верхнем основании дискового ротора расположены фотоэлементы зонда, взаимодействующего через средство автоматической-дистанционной коммутации и разъемный коллектор закрытого типа на вращательный момент электромаховичного двигателя, имеющего средство принудительного охлаждения как обмоток, расположенных в независимых направляющих, так и коллектора закрытого типа. 14 з. п. ф-лы, 8 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8
Формула изобретения
1.
Электромаховичный двигатель, содержащий статор с постоянными магнитами, образующими магнитную систему индуктора, дисковый ротор с якорной обмоткой и коллектор с подпружиненными токопроводящими щетками, отличающийся тем, что одно основание ротора снабжено фотоэлементным зондом, а другое — множеством направляющих с обмотками, взаимодействующими с множеством магнитных систем статора, механизмом отвода механической энергии, размещенным на валу ротора, причем обмотки выполнены зигзагообразными и электрически связаны с фотоэлементным зондом через коллектор закрытого типа, состоящий из подвижной и неподвижной частей.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что между подвижной и неподвижной частями коллектора установлены подшипники качения.
3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что неподвижная часть коллектора снабжена капиллярами для прохождения хладагента.
4.
Двигатель по п.1, отличающийся тем, что коллектор выполнен с полостью для сбора нагаровых отложений.
5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что коллектор выполнен с подпружиненным скользящим цилиндрическим уплотнением между подвижной и неподвижной частями коллектора.
6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что коллектор подключен к обмоткам ротора через разъемное соединение.
7. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что коллектор снабжен механизмом регулировки и фиксации угла смещения неподвижной части коллектора.
8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что обмотки намотаны на магнитопроводящие перемычки, установленные в направляющих ротора.
9. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что постоянные магниты соседних направляющих установлены со смещением по окружности их одноименных полюсов.
10. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что рабочая поверхность фотоэлементного зонда выполнена конусообразной.
11. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что ротор и коллектор снабжены системами охлаждения жидким хладагентом.
12. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что между коллектором и обмотками направляющих ротора размещено устройство автоматической дистанционной коммутации.
13. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что система возбуждения статора выполнена из электромагнитов.
14. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что поверхности статора и ротора покрыты высокопрочным водонепроницаемым покрытием.
15. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что направляющие ротора выполнены из монолитного каркаса.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к конструкциям электромаховичных двигателей, предназначенных для использования в экстремальных ситуациях на кораблях, батискафах, подводных лодках, бомбоубежищах, электровозах, в пустынях от источника света, в нефтегазодобывающей промышленности, машиностроении, во взрывоопасных, пожароопасных, особовлажных, особотоксичных, высокотемпературных помещений, а также для работы под водой или других высокоагрессивных жидкостях или газах и т.
д.
Известен электродвигатель постоянного тока, содержащий установленный на основании станины вал с дисковым ротором, выполненным из непроводящего материала, и расположенный с зазором относительно друг друга статор, каждый из которых имеет равномерно расположенных по окружности Р полюсов, где обмотки на диске выполнены в виде секций, причем секции одной стороны диска смещены относительно секций другой стороны. Статор и ротор установлены с возможностью вращения относительно друг друга.
Известна многополюсная электрическая машина постоянного тока, содержащая статор с постоянными магнитами, образующими магнитную систему индуктора чередующейся полярности, дисковый ротор с якорной обмоткой и коллектор с подпружиненными токопроводящими щетками.
Недостатком известных технических решений является то, что их невозможно использовать в экстремальных условиях для работы под водой или других агрессивных жидкостях или газах, они не приспособлены нести на внешней поверхности дискового ротора дополнительные средства накопления электрической энергия для ее повторного использования.
В известных двигателях невозможно применить коллектор закрытого типа и систему охлаждения жидким хладагентом.
Сущность технического решения состоит в том, что одно основание дискового ротора снабжено фотоэлементным зондом, а другое множеством направляющих с обмотками, которые взаимодействуют с множеством магнитных систем статора, при этом обмотки установлены со смещением, как и постоянные магниты множества магнитных систем возбуждения. Зигзагообразные многовитковые обмотки направляющих электрически связаны через коллектор закрытого типа, состоящий из подвижных и неподвижных частей, с фотоэлементным зондом, а сам электромаховичный двигатель оборудован системой охлаждения жидким хладагентом и механизмом отвода механической энергии расположенного на валу ротора, который опирается на опорный подшипник.
На фиг. 1 изображен электромаховичный двигатель, общий вид; на фиг. 2 показано размещение постоянных магнитов четырех магнитных систем возбуждения статора; на фиг.
3 показано взаимодействие обмотки направляющей дискового ротора с магнитной системой статора; на фиг. 4 изображен разрез А-А на фиг. 1 коллектора закрытого типа; на фиг. 5 изображен разрез Б-Б на фиг. 4 коллектора закрытого типа; на фиг. 6 изображен механизм регулировки и фиксации угла смещения неподвижной части коллектора; на фиг. 7 изображена зигзагообразная обмотка, общий вид; на фиг. 8 показано электрическое соединение четырех обмоток ротора с коллектором закрытого типа и их взаимодействие с четырьмя магнитными системами статора.
Электромaховичный двигатель, содержит на основании пола 1 статор 2, который через опорный подшипник 3 связан с дисковым ротором 4, имеющим направляющие 5, 6, 7, 8, с обмотками 9. Фотоэлементный зонд 10 установлен на верхнем основании дискового ротора и электрически связан через устройство автоматической дистанционной коммутации 11 с обмотками 9, коллектором закрытого типа 12, средством подводящей коммутации 13, которое размещено на стреле 14.
На валу дискового ротора 15 установлен механизм отвода механической энергии 16, расположенный в отсеке 17. Жидкий хладагент после отработки отводится через отверстия статора 18 в дренажный трубопровод 19 через импульсные трубки 20. Для уменьшения габаритов статора 2 (см. фиг. 2) и увеличения количества магнитных систем возбуждения 21, 22, 23, 24, стоящих из множества подковообразных магнитов 25, магнитные системы объединены в выступы 26 и установлены со смещением на угол в чередующейся последовательности. Направляющие 5, 6, 7, 8, ротора через уплотнитель закреплены гайками 27 к нижнему основанию дискового ротора 4. Многовитковая обмотка 9, уложена на магнитопроводящие перемычки 28, взаимодействует с полюсами подковообразных магнитов 25, магнитных систем возбуждения 21, 22, 23, 24 через воздушный зазор 29. В выступах 26 статора расположены импульсные трубки 30, имеющие выходные отверстия 31 для подачи жидкого хладагента, коллектор закрытого типа, (см. фиг.
4), выполнен в виде стойки 32 с внешней неподвижной частью коллектора 33, имеющей трубопровод 34 с импульсными трубками 35, содержащими выходные отверстия 36, и внутренней неподвижной частью коллектора 37, имеющей подводящий шинопровод 38, который электрически связан с подпружиненными щетками 39, через контактные пластины 40 и отводящий шинопровод 41, который электрически связан с подпружиненными щетками 42 через контактные пластины 43. Внутренняя неподвижная часть коллектора 37 связана с подвижной частью коллектора 44 посредством подшипника 45, подшипника 46, закрытого предохранительным кожухом 47 от полости для сбора нагаровых отложений 48 и подпружиненным кольцевым уплотнителем 49. Внешняя часть подвижного коллектора 44 имеет цилиндрический короб 50 с отводящим трубопроводом 51, а внутренняя часть подвижного коллектора имеет короткозамкнутое кольцо 52 с расчетным количеством контактных пластин 53, которое электрически связано через контакт разъемного соединения 54 с многовитковой обмоткой 9, первой направляющей 5 статора.
Короткозамкнутое кольцо 55 с расчетным количеством контактных пластин 56 электрически связано через контакт разъемного соединения 57 с многовитковой обмоткой 9, второй направляющей 6 ротора. Короткозамкнутое кольцо 58 с расчетным количеством контактных пластин 59 электрически связано через контакт разъемного соединения 60 с многовитковой обмоткой 9, третьей направляющей 7 ротора. Короткозамкнутое кольцо 61 с расчетным количеством контактных пластин 62 электрически связано через контакт разъемного соединения 63 с многовитковой обмоткой 9, четвертой направляющей 8 ротора. Разомкнутое кольцо 64 электрически связано через контакт разъемного соединения 65 со всеми многовитковыми обмотками 9 четырех направляющих 6, 7, 8 ротора. Короткозамкнутые кольца 52, 55, 58, 61 (см. фиг. 5) содержат направляющие выступы 66, имеющие ответную проточку 67 в подвижной части коллектора 44 и установлены со смещением на угол , который зависит от количества контактных пластин 53, 56, 59, 62, конструкции статора, дискового ротора, количества направляющих, числа обмоток в каждой направляющей и.
т. д. Стойка 32 взаимодействует с основанием стрелы 14 (см. фиг. 6), в которой размещен механизм регулировки и фиксации угла смещения неподвижной части коллектора 37 для установки рабочих зон контактных пластин 53, 56, 59, 62, который выполнен в виде указателя положения 68, шкалы 69 проградуированной в градусах, и фиксатора 70. Для уменьшения расхода цветных металлов в электромаховичном двигателе кольцевые обмотки 9 (см. фиг. 7) преобразованы в многовитковую зигзагообразную обмотку 71, которая взаимодействует с рабочими зонами 72 множества полюсов постоянных подковообразных магнитов 25 статора 2. На фиг. 8 изображено электрическое соединение четырех обмоток 9 ротора с коллектором закрытого типа 12 и их взаимодействие с четырьмя магнитными системами статора.
Электромаховичный двигатель работает следующим образом.
При подключении электромаховичного двигателя к фотоэлементному зонду 10 или источнику постоянного тока через средство подводящей коммутации 13 под действием приложенного напряжения протекает ток через подводящий шинопровод 38, токопроводящие пластины 40, подпружиненные щетки 39, контактные пластины 53, 56, 59, 62 короткозамкнутых колец коллектора закрытого типа 52, 55, 58, 61, электрически связанных через контакты разъемных соединений 54, 57, 60, 63, устройство автоматической дистанционной коммутации 11 с многовитковыми обмотками 9 четырех направляющих 5, 6, 7, 8 и далее через контакт разъемного соединения 65, короткозамкнутое кольцо 64 подпружиненных токопроводящих щеток 42, токопроводящих пластин 43, электрически связанных с отводящим шинопроводом 41.
В результате взаимодействия тока, протекающего в проводниках многовитковых обмоток четырех направляющих дискового ротора 4 с магнитным полем множества полюсов постоянных магнитов четырех систем возбуждения, создается вращающий момент и ротор электромаховичного двигателя приходит во вращение в любом направлении, которое зависит от полярности приложенного напряжения на шинопроводы 38 и 41. Устройство автоматической дистанционной коммутации 11 служит для оперативного включения, отключения, переключения в процессе работы одной или нескольких направляющих 5, 6, 7, 8 с многовитковыми обмотками 9, дискового ротора 4 на фотоэлементный зонд 10, который может дополнительно вырабатывать постоянное напряжение от источника света, где в зависимости от солнечного освещения периода суток на средних широтах один квадратный метр поверхности фотоэлементного зонда может получать энергию зимой до 80 Вт, а летом до 300-900 Вт. Электромаховичный двигатель оборудован системой охлаждения жидким хладагентом и может работать в особоопасных, особоагрессивных и пожароопасных средах, а также под водой или других высокоагрессивных жидкостях, для работы под водой в двигателе необходимо дополнительно установить в коллекторе закрытого типа 12 множество подпружиненных кольцевых уплотнителей 49, а взамен жидкого хладагента в трубопровод 34 необходимо подать избыточное давление сухого сжатого воздуха, которое дополнительно еще может быть подано и в полость для сбора нагаровых отложений 48.
При работе с водяным охлаждением или под водой электромаховичный двигатель несет потери мощности, которые могут составлять от 5 до 15% в зависимости от прецизионности изготовления воздушного зазора 29 между направляющей ротора и системой возбуждения статора. Для увеличения степени рекуперации электромаховичный двигатель может быть помещен в корпус, из-под которого выкачан воздух для устранения отрицательных воздействий воздушных вихревых потоков.
Изобретение позволяет создать новое направление экономичных, энергосберегающих электромаховичных двигателей постоянного тока, позволяющих работать от различных источников постоянного напряжения в экстремальных условиях с большим перепадом температур, влажности, в особоопасных и особоагрессивных средах, а также для работы под водой. При конструировании электромаховичных двигателей постоянного тока целесообразно использовать последние достижения в науке в области применения высокотехнологичных, прочных, облегченных материалов, свободно выдерживающих любые агрессивные среды и имеющие прочное защитное покрытие.
| Название | Ссылка на видео | Докладчики | Руководители | Школы |
| SubSearch | Видеозапись выступления | Узденов Р. (10
кл.) Петрухин И. (10 кл.) | Позднышева С.
В. | ГБОУ Школа №
171 (Москва) |
| Teacher Assistant System – система для автоматизации процесса
обучения учащихся | Видеозапись выступления | Лихтар
А. (10 кл.) Жарский Е. (10 кл.) | Жук
В. А. | ГУО
Средняя школа № 11 (г. Слуцк) |
| Tinebraerr | Видеозапись выступления | Беспалов Ф. (8 кл.) Шестаков И. (8 кл.) Бутров Т. (8 кл.) | Бершин
Е. Н. | ГБОУ
Школа № 1504 (Москва) |
| Агрегатор для анализа и сбора данных из телеграм каналов | Видеозапись выступления | Пушкарев
Л.  (10 кл.) | Туманов
Н. В. | ГБОУ
Школа № 1502 (Москва) ФГБУН Институт общей и неорганической химии (Москва) |
| Биометрические системы защиты информации. Идентификация речи | Видеозапись выступления | Прокофьев
С. (11 кл.) | Мосина
Т. В. | ГБОУ
Школа № 2121 (Москва) |
| Веб-приложение для
декодирования информации, записанной при помощи двоичного алфавита | Видеозапись выступления | Гостюхин
Я. (10 кл.) | Косых
Т. С. | ГБОУ
Школа № 1207 (Москва) |
| Игра «Жизнь» | Видеозапись выступления | Соломонов
И. (10 кл.) | Надцалова
Б. Ц. | ГБОУ
Школа № 1246 (Москва) |
| Интеллектуальная система
позиционирования и навигации для «умного города» | Видеозапись выступления | Петрова
О.  (11 кл.) | Юркина
Е. Л. | ГБОУ
Школа № 1534 «Академическая» (Москва) |
| Использование социальных сетей для подготовки к государственным
экзаменам | Видеозапись выступления | Грузинова
О. (10 кл.) | Пяткова
Е. А. | ГБОУ
Школа № 924 (Москва) |
| Исследование корреляций между успеваемостью в течение года и
результатами переводных экзаменов по геометрии учащихся мехматовских классов школы № 54 | Видеозапись выступления | Эфендиева
А. (10 кл.) | Позднышева
С. В. | ГБОУ
Школа № 171 (Москва) |
| Компьютерная игра с элементами обучения программированию | Видеозапись выступления | Щербак
Е. (10 кл.) | Духина
В. В. | ГБОУ
Школа № 1569 «Созвездие» (Москва) |
| Медицинский чат-бот | Видеозапись выступления | Андрюшин
Н.  (9 кл.)Капустин В. (9 кл.) | Епифанцев
С. В. | ГБОУ
Школа № 1770 (Москва) |
| Мобильный экскурсовод «Тропинками малой родины. Городея» | Видеозапись выступления | Лебедько М. (11 кл.) Колядич А. (11 кл.) | Войтович О. Е. | ГУО
Средняя школа №2 (г. п. Городея) |
| Нейрокомпьютинг | Видеозапись выступления | Жилина К. (10 кл.) | Духина
В. В. | ГБОУ
Школа № 1569 «Созвездие» (Москва) |
| Нейронная сеть для прогнозирования лояльности клиентов для
коммерческого использования на примере страховой компании | Видеозапись выступления | Денисов
Ф. (9 кл.) | Кузьмина
Е. Ф. | ГБОУ
Школа № 1502 (Москва) ФГБУН Институт общей и неорганической химии (Москва) |
| Первый реализованный язык программирования высокого уровня
Fortran | Видеозапись выступления | Зинадинов
Р.  (9 кл.) | Роменская
И. И. Семилетко М. М. | ГБОУ
Школа № 887 (Москва) |
| Программа для ракетного комплекса | Видеозапись выступления | Краснов
Л. (11 кл.) | Зуев
М. М. | ГБОУ
Школа № 1502 (Москва) ФГБУН Институт общей и неорганической химии (Москва) |
| Программное сопровождение волонтерской поддержки бездомных
животных | Видеозапись выступления | Беспалова
В. (10 кл.) | Минченко
М. М. | ГБОУ
Школа № 1537 (Москва) |
| Проект «Умный пешеходный переход» | Видеозапись выступления | Михалев Д. (10 кл.) | Епифанцев
С. В. | ГБОУ
Школа № 1770 (Москва) |
| Разработка обучающей игры в среде Unity | Видеозапись выступления | Теслин
И.  (10 кл.) | Созонтова
И. Н. | ГБОУ
Школа имени Н.М. Карамзина (Москва) |
| Разработка программы, позволяющей избавиться от слов «паразитов» | Видеозапись выступления | Миронова
А. (11 кл.) Сударева В. (11 кл.) | Сенаторов
Г. Н. | ГБОУ
Школа № 1359 (Москва) |
| Создание виртуальной экскурсии по школе | Видеозапись выступления | Соколова
А. (11 кл.) | Медведева
Н. М. | ГБОУ
Школа № 1797 (Москва) |
| Создание игры на платформе Java | Видеозапись выступления | Ляльковская
А. (11 кл.) | Филина
И. Е. | ГБОУ
Школа № 1207 (Москва) |
| Создание компьютерной игры «Четыре Королевства» | Видеозапись выступления | Мартын
Н.  (9 кл.) | Сычева И. А. | ГБОУ
Школа № 1502 (Москва) ФГБУН Институт общей и неорганической химии (Москва) |
| Создание мессенджера на языке программирования C# для учебных
организаций | Видеозапись выступления | Кирсанов В. (11 кл.) Мусин А. (11 кл.) | Сенаторов
Г. Н. | ГБОУ
Школа № 1359 (Москва) |
| Тематический 3D-Web-симулятор головоломки «Кубик Рубика» на
основе Three.js | Видеозапись выступления | Чумаченко
А. (10 кл.) | Туманов
Н. В. | ГБОУ
Школа № 1502 (Москва) ФГБУН Институт общей и неорганической химии (Москва) |
| Тренажер «Математические хитрости» для упрощения математических
вычислений и отработки изученных способов | Видеозапись выступления | Шишкина
Е. (10 кл.  ) | Кузьмина
Е. Ф. | ГБОУ
Школа № 1502 (Москва) ФГБУН Институт общей и неорганической химии (Москва) |
| Устройство для дистанционного обучения — робокот | Видеозапись выступления | Афанасьева
М. (8 кл.) | Козлова
О. В. Калашникова В. П. | ГБОУ
Школа № 1569 «Созвездие» (Москва) |
| Фибоначчиева система счисления. Объектно-ориентированное
программирование в среде LAZARUS | Видеозапись выступления | Максичев
В. (9 кл.) | Мосина
Т. В. | ГБОУ
Школа № 2121 (Москва) |
| Электронный органайзер на письменный стол | Видеозапись выступления | Юнаков
И. (11 кл.) | Кухарец
М. Н. Кухарец В. А. | ГБОУ
Школа № 1392 им. Д.В. Рябинкина (Москва) |
| MapDial — приложение на основе карт с собственным API | Видеозапись выступления | Хотько
А.  (11 кл.)Романеня А. (11 кл.) | Жук
В. А. | ГУО
Средняя школа № 11 (г. Слуцк) |
| Voice | Видеозапись выступления | Богдан И. (11 кл.) Емельянова П. (11 кл.) | Гонсалес-Ушаков Х. . | ГБОУ
Школа № 1506 (Москва) |
| Web-сервис для оперативного обмена исходным кодом | Видеозапись выступления | Краснопольский
И. (11 кл.) Петрушин К. (11 кл.) Нгуен Т. (11 кл.) | Минченко
М. М. | ГБОУ
Школа № 1537 (Москва) |
| Wiki как средство организации информации | Видеозапись выступления | Гораш
П. (10 кл.) | Созонтова
И. Н. | ГБОУ
Школа имени Н.М. Карамзина (Москва) |
| Веб-платформа для сборки и анализа потребностей предприятий в
кадрах | Видеозапись выступления | Кузнецов
М.  (9 кл.)Воробьев В. (9 кл.) | Казакова
Ю. В. | ГБОУ
Школа № 1580 (Москва) |
| Виртуальные химические лабораторные работы | Видеозапись выступления | Чарквиани
А. (11 кл.) Герасимов А. (11 кл.) | Буркатовская
О. С. | ГБОУ
Школа № 1502 (Москва) ФГБУН Институт общей и неорганической химии (Москва) |
| Игра «Выучи немецкий» | Видеозапись выступления | Вершинин
В. (10 кл.) | Ажгихина
М. С. | ГБОУ
Школа № 1797 (Москва) |
| Инфографика как средство создания информационных моделей | Видеозапись выступления | Ахтямова А. (10 кл.) | Садова А. . | МБОУ
СОШ № 12 имени В.В.Тарасова (г.Пенза) |
| Использование оптических PBR карт для улучшения качества
материалов в 3D графике | Видеозапись выступления | Сазонов С. (10 кл.) | Медведкова
М. А. | ГБОУ
Школа на Яузе (Москва) |
| Компьютерная система моделирования технологического процесса
эмульгирования | Видеозапись выступления | Башилов
Д. (11 кл.) Муратов Т. (11 кл.) | Минченко
М. М. | ГБОУ
Школа № 1537 (Москва) |
| Компьютерная система обработки текста, содержащего нецензурную
лексику | Видеозапись выступления | Шалаев
А. (10 кл.) | Минченко
М. М. | ГБОУ
Школа № 1537 (Москва) |
| Образовательная игра по физике | Видеозапись выступления | Фомиченко
А. (10 кл.) | Куликова
М. Н. | МОУ
Средняя школа № 14 Зеленый шум (г. Волжский) МОУ Средняя школа № 19 (Волжский) |
| Онлайн ресурс для анализа и оценки психологического состояния
человека | Видеозапись выступления | Лавелин
С.  (10 кл.) | Туманов
Н. В. | ГБОУ
Школа № 1502 (Москва) ФГБУН Институт общей и неорганической химии (Москва) |
| Открытый мобильный навигатор для комфортного передвижения людей
с ограниченными возможностями | Видеозапись выступления | Острянин
А. (11 кл.) | Минченко
М. М. | ГБОУ
Школа № 1537 (Москва) |
| Программа-тренажер «Изучение химических элементов» | Видеозапись выступления | Зотова
А. (7 кл.) Хотченков М. (7 кл.) Геращенко Д. (7 кл.) | Красько
Е. Н. | ГБОУ
Школа № 1018 (Москва) |
| Программное обеспечение автоматического управления
технологическим процессом | Видеозапись выступления | Чернова
А. (10 кл.) Цаповский В. (10 кл.) | Ретивов
Н.  А. | ГБОУ
Школа № 1502 (Москва) ФГБУН Институт общей и неорганической химии (Москва) |
| Проект «Умная дверь» | Видеозапись выступления | Агапов
А. (10 кл.) | Епифанцев
С. В. | ГБОУ
Школа № 1770 (Москва) |
| Разработка приложения «Калькулятор» | Видеозапись выступления | Родина
Е. (11 кл.) | Филина
И. Е. | ГБОУ
Школа № 1207 (Москва) |
| Реализация интегрируемого нейроинтерфейса для удаленного
управления техническими системами | Видеозапись выступления | Уханов
А. (10 кл.) | Минченко
М. М. | ГБОУ
Школа № 1537 (Москва) |
| Реализация системы эмоционального анализа художественного
произведения методом искусственного интеллекта | Видеозапись выступления | Бакленев
А.  (11 кл.)Шимарёв М. (11 кл.) | Вострикова
Н. Е. | ГБОУ
Школа № 1498 (Москва) |
| Сервис перевода шрифта Брайля в кириллицу и латиницу | Видеозапись выступления | Андрюшин
Н. (9 кл.) Капустин В. (9 кл.) | Епифанцев
С. В. | ГБОУ
Школа № 1770 (Москва) |
| Система управления данными учеников | Видеозапись выступления | Андрюшин
Н. (9 кл.) Капустин В. (9 кл.) | Епифанцев
С. В. | ГБОУ
Школа № 1770 (Москва) |
| Создание новостного сайта | Видеозапись выступления | Ефимова
П. (11 кл.) | Медведева
Н. М. | ГБОУ
Школа № 1797 (Москва) |
| Средство улучшенного управления облачной контейнеризацией In
Cloud | Видеозапись выступления | Копытков
В.  (10 кл.) | Никулин
А. Н. | ГБОУ
Школа № 1528 (Москва) |
| Технология дополненной реальности AR в образовании «Ядерная энергетика» | Видеозапись выступления | Колобанов
М. (10 кл.) Лядов С. (10 кл.) | Артюхова
Н. В. Титова Ю. И. Антонова О. А. | ГБОУ
Школа № 2089 (Москва) |
| Умный холодильник | Видеозапись выступления | Брыксин
П. (10 кл.) Московцев А. (10 кл.) Мосунова А. (10 кл.) | Синельникова
Т. А. | ГБОУ
Школа № 444 (Москва) |
| Универсальный бот-калькулятор для Telegram | Видеозапись выступления | Аксёнов
И. (10 кл.) Баринов А. (10 кл.) | Горохов
К. С. | ГБОУ
Школа № 498 (Москва) |
| Чат-бот Telegram по подготовке к экзамену по английскому языку | Видеозапись выступления | Леонов
К.  (10 кл.) | Куркина
С. В. Германович Е. А. | ГБОУ
Школа № 1748 (Москва) |
| Чат-бот для подготовки к ОГЭ по информатике | Видеозапись выступления | Прудий
Е. (10 кл.) | Ажгихина
М. С. | ГБОУ
Школа № 1797 (Москва) |
| Чат — менеджер Вконтакте: Fast Bot | Видеозапись выступления | Антипин
С. (9 кл.) | Марандыкин Д. В. | ГБОУ
Школа № 1770 (Москва) |
| Шифратор-переводчик | Видеозапись выступления | Прокофьев
И. (10 кл.) Алексеев М. (10 кл.) | Надцалова
Б. Ц. | ГБОУ
Школа № 1246 (Москва) |
Создайте свой собственный двигатель из листового металла
| How-To — Engine and Drivetrain
Пит Аардема марширует в такт другому барабанщику.
Пит Аардема марширует в такт другому барабанщику. В течение многих лет его ниша заключалась в разовых преобразованиях верхних распредвалов (OHC) в основных архитектурах двигателей V8 с толкателями, начиная с производственного блока и адаптируя к ним существующие головки блока цилиндров с верхним расположением распредвала (обычно из различных импортных материалов). Он твердо убежден, что архитектура двигателя с верхним расположением распредвала превосходит технологию двигателя с толкателем благодаря более высокой частоте вращения, большей устойчивости клапанного механизма, меньшему весу и пригодности для многоклапанных конфигураций камеры сгорания, которые обеспечивают большую площадь оболочки клапана (и, следовательно, больший воздушный поток) для данного Диаметр отверстия.
Вы не можете найти большой, короткоходный, четырехцилиндровый блок, поэтому мы построили его.
Также в течение многих лет Aardema участвовала в гонках на старых четырехцилиндровых двигателях Ford Model A в ностальгических классах Bonneville.
По мере развития двигателей Пита Model A он подвергал их все более радикальным преобразованиям OHC, а затем и экстремальным модификациям высоты блока, которые включали укороченные блоки высоты доски с пластинами на болтах и даже четыре отдельные «мини-головки», утопленные в существующий блок. Несмотря на попытки создателей правил обуздать его, в конечном итоге обтекаемый лайнер Аардемы разогнался до максимальной скорости 240 миль в час. «Там было менее пяти As, а их число достигло 200 с лишним», — с гордостью отмечает Аардема. Но все больше и больше ограничивая себя санкционирующими органами, Пит, наконец, дошел до того, что почувствовал, что «мы достигли предела оригинальной архитектуры Модели А — или, по крайней мере, того, что они позволили нам сойти с рук и по-прежнему называть ее Моделью А». Пит говорит, что это около 400 л.с. без наддува на гоночном газе.
Пит хотел большего, поэтому он решил подняться на новый уровень и перейти к «современным» (без ностальгии) классам для конструкций двигателей после 1935 года, которые не ограничиваются древними технологиями двигателей.
«Мы использовали в основном блок 100-летней давности с изначально плохой геометрией. Мы застряли с длинным ходом и малым отверстием, что ограничивает размер вашего клапана, способность дышать и способность работать на высоких оборотах».
| Строительный лист | ||
| Все размеры указаны в линейных дюймах, если не указано иное. | ||
| Тип | Aardema DOHC 3-клапанный L4 | |
| Рабочий объем | 180,4 куб. см (2,96 л) | |
| Максимальный крутящий момент | 265,1 фунт-фут при 7700 об/мин | |
| Максимальная мощность | 388,7 л.с. при 7700 об/мин | |
| Мощность / куб. дюйм | 2,15 л.с./куб.см | |
| Статическая степень сжатия | 14,85:1 | |
| Отверстие Ход | 4,375 3,00 | |
| Шатун межцентровый | 5.700 | |
| Отношение шток/ход | 1,9:1 | |
| Поверните центральную линию к деке блока | 8,5 | |
| Высота сжатия поршня | 1.350 | |
| Высота платформы поршень-блок | 0,050 (поршень над декой) | |
| Отверстие под прокладку ГБЦ | 4.425 | |
| Прокладка головки блока цилиндров толщиной | 0,090 | |
| Объем поршня | 7 см3 (клапанные канавки) | |
| Объем камеры сгорания | 36 см3 | |
| Зазор коренного подшипника | 0,0027 | |
| Зазор шатунного подшипника | 0,003 | |
| Осевой зазор коленчатого вала | 0,008 | |
| Зазор между поршнем и стенкой цилиндра | 0,006 | |
| Зазор поршневого кольца | 0,021 (кольца 1, 2), 0,015 (масляное кольцо) | |
| Номинальная продолжительность кулачка (0,015 плети) | 292 впуск / 298 выпуск | |
| Длительность кулачка при подъеме 0,050 | 255 впуск/263 выпуск | |
| Кулачковый подъемник | 0,624 впуск / 0,616 выпуск | |
| Кулачок с горячей защелкой | 0,010 впуск / 0,012 выпуск | |
| Осевая линия кулачка* | 114 впуск/102 выпуск | |
| Угол разделения кулачка* | 108 | |
| Высота установки клапанной пружины | 1. 850 | |
| Давление седла клапанной пружины | 110 psi на входе / 193 psi на выпуске | |
| Клапанная пружина, давление открытия | Входное давление 354 фунта на кв. дюйм / выпускное давление 518 фунтов на кв. дюйм | |
| Расстояние до пружины клапана | 0,180 впуск / 0,090 выпуск | |
| *Базовый уровень; на многокамерном двигателе DOHC оба можно отрегулировать по мере необходимости. | ||
Изучив множество существующих четырехцилиндровых архитектур, которые могли бы быть конкурентоспособными в классе F/Gas Bonneville для безнаддувных двигателей с рабочим объемом до 3,0 л, Пит определил, что «существующих двигателей L4, которые нам нравились бы, не существует — так почему бы и нет? построил с нуля?»
Мы не говорим о том, чтобы просто приобрести блок послепродажного обслуживания и дополнить его уникальным вращающимся узлом или даже специальной головкой, которая крепится болтами к существующему блоку.
Нет, мы далеко за этим. Это с нуля, построенный с нуля, кастомный движок — например, 9.0242 все , включая блок, головки и клапанный механизм — все детали в единственном экземпляре, изготовленные на заказ в домашней мастерской (ну, в мастерской с очень хорошим питанием).
Работая с ассистентами Скоттом Гетцем и Кевином Брауном, был сварен MIG-сваркой блок из стальных листов и трубных секций. Затем, продолжает Пит, «мы купили фрезерный станок с ЧПУ и изготовили нижний пояс с болтовым креплением. Мы спроектировали и построили собственную трехклапанную головку с двумя верхними распредвалами [DOHC] и систему впрыска топлива».
Чтобы получить больше мощности, вам нужно лучше дышать: новый двигатель Aardema имеет 4,840-дюймовое расстояние между цилиндрами Chevy big-block, что обеспечивает действительно большой диаметр отверстия, большое количество клапанов и укороченный двигатель, удобный для высоких оборотов. Инсульт. Это также позволяет производителям нестандартных поршней начать с легкодоступных заготовок поршней Chevy с большими блоками.
Конечный результат — настоящий крикун. Все еще находящийся на ранней стадии своего цикла разработки, пиковая мощность теперь достигает почти 390 л.с. при 8700 об / мин по сравнению с 180 куб. См на гоночном газе VP C-16. Пит говорит, что дальнейшая разработка кулачков и настройка длины впускных и выпускных каналов должны увеличить мощность как минимум до 450 л.с. Текущие планы предусматривают дебют двигателя в новом Streamliner на выставке Bonneville 2015. На следующих страницах вы найдете подробное описание этого единственного в своем роде двигателя, который придает совершенно новый смысл старомодной фразе «двигатель в действии».
В то время как двигатель Пита является единственным в своем роде, он построил его для себя в одиночку, есть несколько других новых — давайте назовем их, по крайней мере на данный момент, «неосновными» — архитектуры двигателей, с которыми играют, некоторые из которых доступен прямо сейчас любому хот-роддеру, который готов подойти и оплатить фрахт.
Мы тоже познакомимся с ними.
Блок
Итак, это не на самом деле листовой металл, а набор U-образных профилей, пластин и труб из мягкой стали, сваренных методом MIG. «Мы начали с куска швеллерной стали толщиной в дюйм, шириной 8 дюймов, длиной 22 дюйма и глубиной 4 дюйма», — рассказывает Пит. «В верхней части канала мы приварили четыре куска толстостенной стальной трубы длиной 4 дюйма, внутренний диаметр 4 дюйма и внешний диаметр 5 дюймов. Поверх трубы мы приварили дюймовую пластину, чтобы сформировать Спереди и сзади были приварены дополнительные дюймовые пластины, завершающие основную оболочку блока. Верхняя половина основных стенок изготовлена из стального листа толщиной 1 дюйм». В блоке используется стандартное переднее уплотнение малого блока Chevy и 19Цельное заднее основное уплотнение модели 86 и более поздних версий.
Мы хотели большое отверстие для максимальной площади клапана на стороне впуска.
Вращающийся узел
Aardema пошла с ходом 3 дюйма.
По его мнению, «старые 302-дюймовые Шевроле и Форды с 3-дюймовым ходом работают лучше, чем большинство других двигателей, и этот ход позволяет нам по-прежнему иметь приличный крутящий момент. Все зависит от того, какая площадь клапана нам нужна, чтобы увеличить мощность. — мы просто работали в обратном направлении». Кроуэр сделал кривошип и стержни; КП, поршни; Total Seal, кольца. Оба имеют зазор 0,022 дюйма, два верхних компрессионных кольца изготовлены из инструментальной стали h23 и высокопрочного чугуна соответственно. «Мы не слишком сильно натягивали масляное кольцо. Нам нужен был действительно прочный сухой картер, и мы не знали, какой вакуум должны будут удерживать кольца». С тех пор, как были сделаны эти фотографии, основные вращающиеся части были отправлены для нанесения высококачественного покрытия.
Головка
Пит говорит, что ни одна из существующих головок блока цилиндров с верхним расположением распредвала даже близко не могла обеспечить поток воздуха, необходимый для достижения его целей по производительности.
Еще раз, без проблем: команда Пита разработала и изготовила собственную трехклапанную алюминиевую головку. Почему не четырехклапанный? С большим кулачком клапаны ударялись друг о друга. Но с какой стороны нужен дополнительный клапан? Пит говорит о впуске: сторона впуска двигателя без наддува нуждается в наибольшей помощи, потому что она должна всасывать воздух и топливо, но выхлопу помогает поршень, выталкивающий воздух из камеры. Для двойного впуска Aardema обработала 7-миллиметровые 2,200-дюймовые клапаны Del West до 1,875 дюймов («Я обнаружил, что они использовались по 6 долларов каждый на eBay»). Выхлопные трубы представляют собой новые 516-дюймовые штоки и 1,875-дюймовые клапаны Ferrea NASCAR.
Кулачки и клапанный механизм
Основываясь на старой технологии двигателя Offy Indy, Кевин Браун изготовил заготовки впускного и выпускного кулачков с размерами, соответствующими расстоянию между отверстиями нового двигателя (намного больше, чем у старого Offy), а затем отправил их в Schneider.
Гоночные кулачки для профильного шлифования. Основанная Дэйвом Шнайдером, компания выпускает камеры с начала 1950-х годов. Для двигателя Aardema были выбраны профили лопастей, основанные на оригинальном кулачке Offy No. 1. Один из самых первых кулачков Schneider, эти лепестки были вручную разработаны Дэйвом около 19 лет.55 г. до н.э. (до компьютера). Намного опережая свое время по сравнению с тем, что было тогда общедоступно, они даже имели рампы с обратным радиусом для более быстрого открытия и закрытия клапанов, но современный анализ Spintron показывает нулевой отскок седла при 7000 об / мин, беспрецедентный для той эпохи (и неплохой даже сегодня). ). Более того, технологические достижения клапанных пружин 21-го века позволяют Schneider увеличить подъемную силу основного профиля лепестка, чем это было возможно в прежние времена, что важно из-за гораздо большей площади клапана Aardema.
Топливо, воздух, искра
Управление двигателем полностью электронное.
Смонтированный и настроенный Томом Хабжиком из EFI West, он основан на ЭБУ PE-3 от Performance Electronics (компьютер), дистрибьютором которого он является. В конфигурации он полностью управляет воздухом, топливом и искрой, используя комбинацию отображения Alpha-N (положение дроссельной заслонки), датчика MAP и широкополосного датчика кислорода. В настоящее время в каждом цилиндре используется две форсунки (всего восемь на этом четырехцилиндровом): низкоскоростная «низкоскоростная» форсунка для лучшего запуска, холостого хода и работы на низких оборотах, а также высокоскоростная форсунка сверху. каждый стек, который поступает примерно на 50 процентов.
На динамометрическом стенде
Все еще находясь на ранней стадии цикла разработки, всего два дня на динамометрическом стенде, двигатель Aardema на данный момент развивает крутящий момент 265,1 фунт-фут и 388,7 л.с. Это примерно 2,15 л.с./куб.см. Как ни странно, оба пика приходятся на 7700 об/мин.
Даже на гоночном двигателе высокого класса вы обычно ожидаете, что пики будут возникать с интервалом не менее 1000 об/мин — в данном случае при 8700 об/мин или даже выше. Там также странный всплеск после пиков. «Прямо сейчас, — говорит Аардема, — мы не знаем, что это — расположение форсунок, длина впускного патрубка или коллекторы, удерживающие двигатель». С учетом того, что через два впускных отверстия в совокупности поступает около 540 кубических футов в минуту при подъеме на 0,650 дюйма, эта математика показывает, что при полной разработке архитектура двигателя Пита потенциально может развивать мощность около 550 л.с. без наддува. В краткосрочной перспективе 425450 л.с. должно быть более чем достаточно, чтобы разогнать его 2500-фунтовый Lakester до 260 миль в час, побив текущий рекорд класса в 253 мили в час. Пока это написано, у него есть еще год, чтобы потрепаться. Вы можете поспорить, что он будет придерживаться его. Мы будем держать вас в курсе.
Абсолютно новый двигатель: дизельный двигатель Buck Marine
Когда вы находитесь посреди океана на своей рыболовной снасти, а двигатель заглох, разве не здорово иметь возможность быстро выполнить место ремонта? Это то, что случилось с Кеннетом Майклом Баком, и это привело его к разработке своего потенциально революционного двигателя Buck, уникальной новой архитектуры двигателя с толкателем, который не только должен обеспечивать исключительную долговечность в первую очередь, но, если что-то пойдет не так, супер.
— простота обслуживания и ремонта. «Все можно отремонтировать, начиная с верхней части двигателя, даже коренные подшипники», — объясняет Бак. «Вы можете заменить кривошип, пока блок остается на опорах. Штоки и поршни можно менять местами, не сливая масло и не сбрасывая поддон. Вы можете заменить весь отдельный цилиндр, включая шатун, за 10 минут или меньше. Двигатель никогда не нужно полностью перестраивать или переделывать как единое целое. Большинство деталей достаточно легкие, чтобы их можно было доставить через UPS. Ни один другой двигатель не может сделать ничего из этого».
Двигатель будет отслеживать динамическое давление в отдельных цилиндрах в режиме реального времени, позволяя мозгу изменять ширину прямого импульса топливной форсунки для поддержания оптимального давления в цилиндре, что означает, что один и тот же агрегат может работать практически на любом топливе независимо от его коэффициента БТЕ. Тот же датчик также обеспечивает заблаговременное предупреждение о том, что в ближайшее время может потребоваться обслуживание.
Бак говорит, что по сравнению с обычными двигателями его конструкция позволяет сократить складские запасы запчастей как минимум на 60 процентов, а время простоя двигателя — на 80 процентов. Хотя изначально эта концепция «ремонта на месте» была нацелена на рынок судовых дизельных двигателей, очевидно, она имеет интересные последствия для внедорожников, коммерческих грузовиков и военной техники. В настоящее время Бак пытается привлечь капитал для запуска двигателя в производство. «Мы будем производить их в течение 18 месяцев, если у нас будут средства для подготовки к массовому производству». Если у вас есть 150 миллионов долларов, пожалуйста, свяжитесь с Баком.
Абсолютно новый двигатель: Falconer V12
В течение многих лет Райан Фалконер был лидером в разработке высококачественных малоблочных двигателей Chevy V8 и 90-градусных гоночных двигателей V6. Некоторые из его старых GTP V6 3,0 л с турбонаддувом развивали мощность более 1200 л.с. Еще в конце 1980-х компания Falconer объединилась с производителем авиационных двигателей и гонщиком Дэйвом Зеушелем для разработки самолета V12 на основе малоблочной архитектуры Chevy.
Zeuschel был убит, но Falconer продолжил его разработку и по сей день. Фальконер объясняет, что он «хотел большой двигатель с кубическим дюймом в небольшом корпусе. Архитектура Chevy обеспечивает большую мощность в компактном корпусе. Я только что добавил еще четыре цилиндра!0003
«Первоначально авиастроительные компании собирались купить 300 двигателей для копий P-51 Mustang, но они не выполнили свою часть сделки. Я все равно продолжал. Я построил около 60 двигателей. для различных рынков. Я делаю производственные партии из 20 алюминиевых блоков и отливок головок за раз. Обычное ожидание получения одного из них составляет около 1012 недель. Стандартный двигатель имеет диаметр цилиндра 418 дюймов и ход поршня 3 дюйма, который до 601,4 кубических дюйма». Как и у OE Chevy 90-градусного двигателя V6, блоков 9.0 градусов с рукоятками с нечетным пламенем. «Базовые двигатели начинаются с 65 000 долларов США. Опции включают в себя турбонаддув, нагнетатели и различные рабочие объемы, как в уличной, так и в гоночной комплектации.
«Я сделал двигатель с турбонаддувом на 500 кубических сантиметров, который выдавал 1650 л.с.».
Совершенно новый двигатель: Hartley Ent.
Джон Хартли-младший был вдохновлен на разработку собственного двигателя, когда мотоцикл Suzuki Hayabusa со скоростью 200 миль в час промчался мимо его Lotus 7. «Почему моя машина не может звучать так?» — подумал он. другой, и он разработал серию доработанных двигателей, основанных на головке блока цилиндров DOHC Hayabusa. Первоначально были доступны как четырехцилиндровый (h3), так и V8 (h2). Чрезвычайно компактный, без наддува, h2 V8 использовал две головки Suzuki, рабочий объем 3,0 л, и был продан за 45 000 долларов. Он развивал мощность 450 470 л. Ford Duratec 2.0L L4, — утверждает Хартли. — Двигатель можно сделать таким легким, потому что он на основе мотоциклетной технологии, а также потому, что блок изготовлен из алюминиевого сплава 7075 (примерно в два раза прочнее, чем более распространенный 6061).
Безнаддувные двигатели h2 работают со статической компрессией 12,513,5: 1 на насосном газе с использованием систем управления двигателем DTA или MoTeC. Доступны нестандартные задние пластины для крепления различных колоколов, но на самом деле они предназначены для «специальных гоночных автомобилей» в классах с малым рабочим объемом, использующих низкопрофильные гоночные коробки передач или трансмиссии. В 2015 году Hartley заменяет оригинальные двигатели серии «H» новой, более надежной серией «Bolt».
Абсолютно новый двигатель: Mercury Racing QC4v
Подразделение Mercury Racing давно известно своими высокопроизводительными подвесными лодочными двигателями и автомобильными пропульсивными системами с поворотно-откидной колонкой для морских применений. В частности, большие блоки Merc на базе Chevy имеют огромное количество поклонников в мире лодок. Подразделение Merc MerCruiser также собирало двигатели Corvette LT5 DOHC начала 1990-х годов по контракту с GM.
В самых суровых условиях эксплуатации оффшорные гоночные и высокопроизводительные лодки, оснащенные несколькими двигателями, проводят часы на полном газу, при этом лодки скользят по волнам на высокой скорости. Винт может выпасть из воды, вызывая резкие колебания оборотов, если «дроссельщик» не будет осторожен. Рик Маки из Merc сравнивает оффшорные гонки с «сбрасыванием трактора и прицепа с пандуса гаража на третьем этаже в ожидании, что ничего не произойдет».
Но лодки становятся все больше, а их владельцы требуют еще большей производительности. Маки утверждает, что классический Chevy с большим блоком достиг конца линейки с точки зрения его разработки для мощных судовых двигателей. «Наша предыдущая линейка биг-блоков была оснащена наддувом и развивала максимальную мощность 1200 л.с. На этом уровне мы действительно расширяли границы. Они требовали полного обновления через 150 часов».
Решение Merc: разработать совершенно новую архитектуру.
То, что он называет «QC4v», — это DOHC 9.Двигатель объемом 0,0 л (552 куб. см) основан на алюминиевом блоке и головках, который в своей «конфигурации 1350» с двойным турбонаддувом надежно развивает мощность 1350 л.с. в течение нескольких часов на бензине с октановым числом 91. Есть также модель 1100, вариант с 89-октановым числом, который развивает «всего» 1100 л.с., плюс окончательный «1650», который выдает (как вы уже догадались) 1650 л.с. на гоночном бензине с октановым числом 112. У всех кривые крутящего момента такие же плоские, как у бильярдного стола. Потребительские модели имеют годовую гарантию и должны надежно проработать 300400 часов, прежде чем потребуется полная разборка.
Первоначально настроенный для морского рынка, Mercury недавно представил двигатели на базе QC4v для наземных транспортных средств. Предлагаются различные конфигурации, от длинных блоков до полных, готовых к работе моделей с различной номинальной мощностью. Блоки QC4v имеют традиционную форму колокола Chevy V8, но используют метрические болты (как и весь двигатель).
Крепления двигателя аналогичны (но не идентичны) олдскульному Chevy V8, и, конечно же, блок намного длиннее, чтобы вместить огромные 4,567-дюймовые отверстия (ход поршня 4,213). Базовый длинный блок с крышкой ГРМ и масляным поддоном с сухим картером весит 645 фунтов. Сегодня вы можете заказать полный автомобильный ящик без выхлопа примерно за 68 000 долларов.
Большое расстояние между выхлопными фланцами двигателя Chevy позволяет относительно легко опробовать различные конструкции коллектора. На данном этапе разработки такие параметры, как длина пакета, размещение инжектора и синхронизация кулачка, остаются в стадии разработки. Пока 2-дюймовые первичные фильтры в 18-дюймовые коллекторы работают лучше всего.
Trending Pages
Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей
Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен
Лучшие гибридные автомобили — модели гибридных автомобилей с самым высоким рейтингом
Каждый электрический внедорожник, который вы можете купить в США в 2022 году
Это самые топливные пикапы.
