Материал с сайта membrana.ru
Во многих тепловых машинах, будь то ДВС в
автомобиле или котлы и турбины огромных электростанций, немалая доля
энергии теряется с выхлопом. А массовых устройств для утилизации этого
дарового тепла до сих пор нет.
Один из оригинальных проектов такого рода —
миниатюрная паровая машина калифорнийского изобретателя Роберта Грина
(Robert Green), основавшего компанию Green Steam Engine ("Паровая машина Грина" или "Зелёная паровая машина" на выбор — оба варианта перевода подходят замечательно).
Построенные
Грином образцы весят примерно 2,3 килограмма, не считая маховика.
Правда, выходной мощности изобретатель не сообщает, так что сравнивать
машинки не с чём. Но в любом случае видно, что они устроены проще, чем
паровые машины прежних систем. Количество деталей здесь невелико, а подвижных — даже
очень невелико; малы скорости и нагрузки, невысоки требования к
материалам (цилиндры выполнены из пластика, для начала работы движка
требуется очень низкое давление пара), а ещё тут уменьшено число пар
трения и минимизированы требования к смазке. Но главным отличием паровика Грина от
предшественников является способ преобразования
возвратно-поступательного движения поршней паровой машины во
вращательное движение выходного вала. Занимается этим "трансмиссия с
гибким стержнем" (flexible rod transmission), на которую Роберт ещё в
2003-м получил патент. Правда,
тогда автор говорил лишь об устройстве, которое преобразует вращение
вала в возвратно-поступательное движение. Причём изюминкой механизма
являлась возможность от одного кривошипа двигать взад-вперёд сразу
несколько рычагов, да ещё (при необходимости) каждый из них — со своей
амплитудой и произвольной фазой. И всё это — при минимуме деталей. Вот такой оригинальный механизм. Позднее Грин
понял, что это устройство прекрасно справится и с противоположной
задачей — преобразованием возвратно-поступательных движений во
вращение, а тут и идея с миниатюрной паровой машиной подоспела.В
ней продольные рычаги оказались связаны с поршнями расширительной
машины, а один из них — с золотником, переключающим подачу пара между
цилиндрами. Этим же рычагом приводится в действие водяной насос. Цилиндры
паровой машины установлены на шаровых опорах, которые позволяют
цилиндрам совершать небольшие колебания вверх-вниз и вправо-влево при
вращении маховика и колебаниях треугольника (вообще-то эта деталь,
связывающая кривошип и поперечные рычаги, может иметь любую форму —
прямоугольника, диска и так далее). Шаровые же опоры одновременно являются полыми каналами, по которым в цилиндры подаётся пар. Осталось лишь добавить змеевик для предварительного
подогрева воды за счёт отработанного пара и испаритель (на снимках не
показан), да конденсатор для замыкания цикла. Такая
машинка могла бы найти применение в автомобилях. Но сам Грин полагает,
что его аппарат, в первую очередь, может стать универсальным движком
для вращения различных домашних машин — небольших водяных насосов,
маленьких деревообрабатывающих или шлифовальных станков, электрических
генераторов для зарядки автомобильных аккумуляторов. А питаться паровик
может практически от любого источника тепла — будь то спиртовка или
дровяная печка, или выхлоп ДВС.
Видео на You Tube можно посмотреть здесь.
|