機関の効率を高める新発明―カム・レバー機構の提案

機械製造分野での協力をご提案します。ピストン往復運動をシャフト回転運動に変換するための新装置(カム・レバー機構)が発明されました。この機構の効率はひじょうに高く、事実上すべての燃焼力が有効動作に利用されます。変換効率でこの機構に類するものは世界にありません。

カム・レバー機構はピストン往復運動の変換パラメーターを数パーセントではなく、20倍も改善します。この機構はこれをベースにした機械を永久機関の境界へ近づけています。

以下に新機構に立脚して何が開発可能かを述べます。

 

カム・レバー機構

カム・レバー機構はピストン往復運動をシャフト回転運動に変換するための装置である。この機構には2つの欠陥がない。すなわち、ピストン上部の燃焼室内で燃料が燃焼する際に得られた、コンロッド軸沿いの最大力の作動時における機構の平衡が取り除かれ、ピストンが上下運動をする際に生じるピストンの歪みが取り除かれた。この2つの欠陥はクランク・ロッド機構をもつ機関の効率を15%まで落としている。

カム・レバー機構には上死点がない。ピストン上部の燃焼室内で燃料が燃焼する瞬間に得られた、コンロッド軸沿いの最大力の出現時に、シャフト回転軸に対して作動面中心によって形成された、周辺部に作用する力がすぐに出現する。ピストン動作の最初の瞬間のこの機構における力の90%は、有効動作の遂行に向けられた。ピストンが作動行程の8分の1を通過後、コンロッド軸沿いに作用する力の95%は、シャフト回転軸に対して作動面中心の回転によって形成された、周辺部に作用する力へとロスなく変換される。この力は、ピストンが作動行程の3分の2を通過後、減少し始める。エンジン往復運動のシャフト回転運動への変換時のカム・レバー機構におけるエネルギー損失は、ひじょうに小さい。

カム・レバー機構をもつ機関の出力は、ピストン、シリンダー、燃焼室の大きさが同等の場合、クラッチ・ロッド機構をもつ機関の出力を20倍上回る。

カム・レバー機構は、シャフト回転数が一定の、もしくはシャフト回転数の変化がほとんどない内燃機関の製造に利用できる。これらの機関はエネルギー供給システム、航空、鉄道輸送、船舶、その他の技術分野で用途を見つけるだろう。

カム・レバー機構の機関は、2気筒、4気筒、6気筒、8気筒、2サイクル、ターボチャージャーとフューエルインジェクション付きなどで製作可能である。シリンダーの各対は1つのカムで作動しなければならない。

4気筒機関では第2カムの軸は第1カムの軸に対して位置を90度ずらさねばならない。6気筒機関では3個のカムは相互に対して位置を120度ずらさねばならない。8気筒機関では4個すべてのカムは相互に対して位置を90度ずらさねばならない。これが必要なのは、各シリンダー個々の作動を確保し、複数のシリンダーの同時作動を排除するためである。すべてのシリンダーの軸は同じ平面に配置されねばならない。シリンダーの作動順序はディストリビューターによって決まる。

カム・レバー機構が最も適しているのは、蒸気機関(2気筒および多気筒)の製造、また、対のシリンダーが1個のカムで作動しなければならない水平対向機関の製造である。2MPa以上の蒸気圧を使用する場合、いかなる内燃機関も蒸気機関にまったくかなわない。

直径600mm、ピストン行程800mmの蒸気機関車用シリンダーをもつ蒸気機関は、蒸気圧2MPa、1200回転/分でカム・レバー機構をもつ場合、4万5000馬力の出力をもっている。この機関の寸法は長さ8m、幅2m、高さ3mである。

現代的気動車用シリンダーとピストンをもつカム・レバー機構の内燃機関は、3000回転/分の場合、4万馬力の出力をもつことになる。この機関の寸法は長さ4.5m、幅2.5m、高さ2mである。

カム・レバー機構を機械に利用すれば、現在のエネルギー資源消費量のもとで国のエネルギー力を約20倍も増やすことができるだろう! 新機構を往復運動の回転運動への変換に利用すれば、河川・海洋船舶、鉄道輸送、火力発電所によるエネルギー消費量を減らし、これは重要なことだが、船舶での原子力装置の利用を止めることが可能になろう。

カム・レバー機構の蒸気機関は、ひじょうに大きな出力のものが製造可能である。ちなみに、シリンダーの直径が100cm、ピストン行程が120cmの水平対向2気筒蒸気機関は、蒸気圧2MPa、600回転/分で10万馬力の出力をもつことになる。この機関のおおよその寸法は、長さ10m、幅3m、高さ3.5m。このようなコンパクトな超強力機関は船舶で使用できる。

カム・レバー機構は、連邦知的所有権・特許・商標庁の公式ブレティンに掲載された―『発明.・実用新案』2005年6月10日付第16号. 2253779, 特許番号2253779, 特許申請番号20031309978/11。

担当者: BOLOTOV Valentin Egorovich(発明者) valentino@bk.ru
電話 8072543-01-43
住所:Rossia, 309516 Belgorodskaya oblast, g. Staryi Oskol, m‐n "Lesnoi", d.11, kv.85

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