Štartovací a akceleračný pohon

(22) Dátum podania prihlášky 4. 4. 2014(32) Dátum podania prioritnej prihlášky(33) Krajina alebo regionálna organizácia priority(43) Dátum zverejnenia prihlášky 2. 7. 2014 Vestník UPV SR č. 07/2014 l (45) Dátum oznámenia o zápise URAD úžitkového vzoru 4. 12. 2014 PRIEMYSELNÉHO Vestník ÚPV sa c. 12/2014 VLASTNÍCTVA (47) Dátum zápisu a sprístupnenia SLOVENSKEJ REPUBLÍKY úžitkového vzoru verejnosti 24. 10. 2014(62) Číslo pôvodnej prihlášky v prípade vylúčenej prihlášky(67) Číslo pôvodnej patentovej prihlášky v prípade odbočenia(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(96) Číslo podania európskej patentovej prihláškyTechnické riešenie sa týka štartovacích a akceleračných pohonov na pohon zariadeni s vysokým rozsahom používaných výkonov, najmä dopravných prostriedkov a pracovných mechanizmov. Energia akumulovaná v zásobníku tlakového vzduchu, v generátore vodíka a elektrickom akumulátore umožňuje krátkodobé zvýšenie výkonu spaľovacieho motora dva- až trikrát na krátky, ale postačujúci čas. Malý spaľovací motor tak umožňuje napríklad štartovanie lietadiel, dostatočnosť výkonu pre pracovné mechanizmy a motory mestských vozidiel využitím akumulovanej pneumatickej energie pri zníženej spotrebe konvenčných palív. Využitie tlakovej energie vzduchu je pre poľnohospodársku techniku z obnoviteľných zdrojov.Technické riešenie sa týka štartovacích a akceleračných pohonov určených na pohon zariadení s vysokým rozsahom výkonov s lcrátkodobým účinkom, najmä počas štartu, akcelerácie, zdvihu, pracovného úkonu, a to s rôznym zameraním (letectvo, účelové vozidlá, pracovné mechanizmy, lokálne zdroje energie).Pohony využívajúce akumulovanú energiu sa v súčasnosti uplatňujú V širokom rozsahu v priemysle, doprave na pohon dopravných prostriedkov, technologických zariadení. Ich základným poslaním je nezávislosť na uhľovodíkových palivách a istota prevádzky V ekologicky náročnom prostredí. Najčastejší spôsob akumulácie energie je vo forme elektrickej akumulácie a akumulácia v stlačenom alebo skvapalnenom plynnom médiu. Pretrvávajúce problémy sú v hmotnosti akumulačných prostriedkov. Motory (elektrické, pneumatické, spaľovacie) sú dimenzované na potrebu dlhodobého výkonu nominálnej hodnoty.Množstvo aplikácií s potrebou krátkodobého a extrémneho výkonu sa v súčasnosti rieši predimenzovanim motorov, ktoré sú zvyšok času nevyužité, zvyšujú hmotnostné a investičné parametre.Riešenie podľa vynálezu uplatňuje použitie spaľovacieho motora bezo zmien a väčších úprav, ktorý má sanie vysokotlakovo napojené na zásobník tlakového vzduchu plnený kvázi izoterrnickým stlačovaním V kaskádach s medzichladením a vstup tlakového vzduchu je z dávkovacieho obj emníka (vysokotlakovej rúrky), ktorý sa plní regulovateľným tlakom reguláciou škrtenia od zásobníka tlakového vzduchu s vysokým tlakom. Nastaveným škrtením vzniká optimálna dávka tlakového vzduchu, ktorý sa dostáva do spaľovacieho objemu v hornom úvrate piesta. Dávka expanduje pohybom piesta nadol a ochladzuje sa. Expanzným pomerom sa reguluje okamžitý výkon a účinnosť práce motora podľa okamžitej potreby.Generátor vodíka umožňuje napájanie motora prídavkom vodíka s možnosťou stanovenia pomeru spaľovania klasického palíva a akumulovaných zdrojov v elektrickom akumulátore a zásobníku tlakového vzduchu.Zdroj z verejnej siete môže nabíjať elektrický akumulátor a zásobník tlakového vzduchu, rovnako veternoenergetický zdroj alebo fotovoltický zdroj podľa aktuálnych podmienok, ak je pracovný prostriedok určený na prácu na dostupnom okruhu V blízkosti nabíjacích zdrojov, napr. traktor pracujúci na poli v blízkosti nabíjacích zdrojov. Technológia umožní výrazné obmedzenie spotreby nañy. Podobne mestská doprava osobná, verejná a účelová.Pri lokálnych zdrojoch ostrovnej výroby elektrickej energie alebo pracovných mechanizmoch je spaľovací motor spojený s generátorom elektrickej alebo hydraulickej energie schopný špičkovej dodávky energie v hybridnom systéme zdrojov.Dopravné a pracovné mechanizmy majú spaľovací motor napojený na polosi kolies alebo mechanizmy pracovného stroja, servomotora, vysokozdvižného vozíka, dodávky, traktora a pod.Hlavným vyhotovením sú pracovné mechanizmy, ktoré pracujú na relatívne malom území s možnosťou dobíjať akumulovanú energiu z obnoviteľných zdrojov, ktorých meniče sú prenosné alebo účelovo zabudované v miestach práce alebo dopravných činností. Takto možno uplatňovať štartovacie a akceleračné pohony V mestských vozidlách, v poľnohospodárskych strojoch s efektom úspor nafty, plynu a zníženia emisií. Dopravné prostriedky budú naviac vybavené brzdením kompresonní a elektroindukčne.Iným vyhotovením sú účelové letecké motory pre kolmý alebo krátky štart, ktoré uplatnia zásobník tlakového vzduchu s plným výkonom na čas potrebný pre štart, zdvih bremena a pristátie.Úprava motorov spočíva len v zmene sanía na tlakové dávkovanie vzduchu a rôzne kombinácie vstupu paliva, napr. tlakové vstrekovanie kvapalného paliva bezo zmeny pôvodného prevedenia, tlakový vstup plynného paliva škitením do dávkovacieho objemníka.Pri motoroch s nárokmi na nízku hmotnosť je úprava časovania ventilov vyhotovená tak, aby motor pracoval len v dvoch taktoch, a to výbuch a výfuk. Po výbuchu zmesi a expanzii sa sací ventil(-y) zatvára a nasleduje výfuk cez otvorený výfukový ventil(-y). Po otvorení sacíeho ventilu a zavretí výfukov vniká tlak vzduchu (zmesi) nad piest v homom úvrate a zmes sa zapaľuje. Kompresia odpadá vzhľadom na charakter vstupného tlaku. V tomto vyhotovení môže zásobník tlakového vzduchu upotrebiť kyslík dodaný a predhriaty z kvapalného stavu.1. Štartovací a akceleračný pohon pre pohonné systémy s vysokými výkonovými rozsahrni pri krátkodobej záťaži, štarte alebo akcelerácii dopravných prostriedkov alebo pracovných mechanizmov, ktorý využíva v spaľovacom motore prídavné energetické, tlakové alebo palivové médiá z akumulačných prostriedkov, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že spaľovací motor má sanie napojené na zásobník tlakového vzduchu, a to cez dávkovací objenmík spojený so zásobníkom tlakového vzduchu privodom so škrtiacim alebo dávkovacím ventilom.2. Štartovací a akceleračný pohon podľa nároku 1, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že spaľovací motor má sanie napojené na generátor vodíka v spojení s elektrickým akumulátorom.3. Štartovací a akceleračný pohon podľa nárokov 1 a 2, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že zásobník tlakového vzduchu a elektrický akumulátor sú pripojené na zdroje z verejnej siete alebo lokálne zdroje z obnoviteľných energií v perióde dobíjania.4. Štartovací a akceleračný pohon podľa nárokov 1 a 2, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že spaľovací motor je spojený s generátorom elektrickej energie a generátorom hydraulickej energie.5. Štartovací a akceleračný pohon podľa nárokov 1 a 2, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že motor je v spojení s mechanizmami pracovného stroja a polosami hnaných kolies pracovných a dopravných prostriedkov určených na prevádzku s veľkou krátkodobou zmenou pracovného výkonu, najmä v mestách v pozícii servomotorov, pohonov mestskej dopravy, obsluhy, vysokozdvižných vozíkov, dodávkových vozidiel, traktorov.