Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания, для гибридных автомобилей.

Свободно поршневой дизельный (бензиновый - при модификациях) двигатель внутреннего сгорания, для гибридных автомобилей, с применением вихревого сжатия топливовоздушной смеси и холодного впрыска топлива, прямо в поток засасываемого воздуха.

Существует множество вариантов свободно поршневых двигателей, в которых нет кривошипно-шатунного механизма, благодаря чему такие двигатели, является более эффективным чем обычные, а также более долговечным и дешёвым в обслуживании.

Но у таких двигателей нет прямого механизма передачи усилия цилиндров в систему вращения колёс, для этого применяются различные варианты передачи этого усилия, через давление воздуха, или масла, сжимаемого и передаваемого в систему турбин, или гидравлических двигателей. Есть варианты использования поступательного движения цилиндров, как магнитных сердечников, для генерации электричества в системе электромагнитных катушек. 

В этом проекте предлагается использовать именно последний способ, для генерации тока у гибридных электромобилей, но с добавлением некоторых инноваций, а именно, вращательного движения цилиндров.

В отличии от обычных дизелей, впрыск топлива происходит прямо в холодный воздушный поток, всасываемый внутрь камеры сгорания. После чего оно воспламеняется в камере сгорания, разогреваясь под давлением вместе с воздухом, что возможно, только благодаря сильному вихревому давлению вращающегося поршня, толкаемого с другого конца камеры горячими газами.

В принципе может быть применён обычный свечной поджиг и топливо бензин.  

А - Система вихревой подачи топливовоздушной смеси, с пружинным клапаном, возможно клапан будет электромагнитный, с микропроцессорным управлением режимами открытия.

Б - Катушка индуктивности, намотана на ферримагнитную трубу сердечник, вокруг камеры сгорания и находится в масляной камере, с радиатором охлаждения.

В – Система выхлопа, с эффектом завихрения газа и придания поршню вращательного движения. 

Примерно, процесс работы двигателя выглядит следующим образом.

Запуск происходит благодаря электромагнитам, которые в это время работают на создание магнитного поля и толкают магнитный поршень в одну из крайних сторон камеры сгорания. Благодаря чему в другой стороне, возникает вакуум и он открывает вихревой клапан для подачи воздушно топливной смеси. 

Поршень дойдя до крайней точки, сдавливает воздух и его давлением отталкивается назад, при этом дополнительно ускоряется электромагнитами. Воздух под давлением выходя из вихревой системы выхлопа, частично раскручивает поршень, у которого есть специальные углубления для создания такого эффекта. 

Вращающийся поршень с ускорением добавленным пусковым электромагнитным импульсом, давит на воздушно топливную смесь, которая была втянута вакуумом в предыдущем цикле движения, создаёт в ней давление и разогревает до воспламенения. 

Как только поршень отошёл от крайней точки, сзади него возник вакуум и он всасывает новую порцию топливовоздушной смеси с противоположной стороны от воспламеняемой. 

Воспламенившаяся смесь толкает поршень обратно, он проходит мимо системы выхлопа, клапаны которой под давлением горячего газа открываются и выпускают его, выходящий газ двигаясь по спиральным углублениям на поршне, придаёт ему вращение. 

Как только давление газа упало, клапаны выпуска закрылись, поршень двигаясь по инерции создаёт за собой вакуум. Который всасывает новую порцию топливовоздушной смеси сзади, при этом создаёт давление впереди себя, где находится топливовоздушная смесь, из предыдущего цикла всасывания.

Новая порция топливной смеси, под давлением разогревается и загорается, толкая поршень обратно назад.

Возникает постоянное, поступательное движение поршня, который сделанный из магнитного сплава, создаёт в катушках вокруг камеры сгорания, переменный электрический ток. 

Ток накапливается в аккумуляторах, или супер-конденсаторах и подаётся на питание электродвигателей гибридного автомобиля.

Видео процесса работы тут: