(11)	030098 (13) B1	Разделы: A B C D E F G H
(21)	201390480
(22)	2011.10.03
(51)	F02B 21/00 (2006.01) F02M 31/04 (2006.01) F02M 31/16 (2006.01) F01B 17/02 (2006.01) F01D 13/02 (2006.01)
(31)	1058037
(32)	2010.10.05
(33)	FR
(43)	2013.07.30
(86)	PCT/EP2011/067212
(87)	WO 2012/045694 2012.04.12
(71)	(73) МОТОР ДЕВЕЛОПМЕНТ ИНТЕРНЭШНЛ С.А. (LU)
(72)	Негр Ги (LU), Негр Сириль (FR)
(74)	Медведев В.Н. (RU)
(54)	ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ С ВКЛЮЧЕННОЙ АКТИВНОЙ ЗОНОЙ И С АВТОМАТИЧЕСКИМ РАСШИРЕНИЕМ

(57) 1. Двигатель с активной зоной, содержащий по меньшей мере один цилиндр (1) и поршень (2), установленный с возможностью перемещения скольжением в цилиндре (1) и приводящий в действие коленчатый вал (5) при помощи традиционного кривошипно-шатунного механизма (3, 4), в котором объем цилиндра (1), проходимый поршнем (2), делится на две отдельные части, первая из которых образует активную зону (CA), которая включена в цилиндр, и вторая часть образует расширительную зону (CD), при этом цилиндр (1) закрыт в своей верхней части головкой (6) блока цилиндров, содержащей по меньшей мере один впускной канал и отверстие (7) и по меньшей мере один выпускной канал и отверстие (8), и выполнен таким образом, что, когда поршень (2) находится в своей верхней мертвой точке, остаточный объем, заключенный между поршнем (2) и головкой (6) блока, за счет конструкции сокращается до минимальных зазоров, обеспечивающих бесконтактную работу между поршнем и головкой блока цилиндров, и в котором сжатый воздух или любой другой газ под давлением, подаваемый из резервуара-накопителя сжатого воздуха или любого другого газа под давлением, поступает в цилиндр (1) над поршнем, и под непрерывным толкающим усилием сжатого воздуха или любого другого газа под давлением объем активной зоны (CA) увеличивается, производя работу, причем впуск сжатого воздуха или любого другого газа под давлением в цилиндр прекращается, как только активная зона (CA) достигает своего максимального объема, и количество сжатого воздуха или любого другого газа под давлением, содержащееся в упомянутой активной зоне, расширяется, толкая поршень на второй части его хода, обеспечивая, таким образом, фазу расширения, при этом после достижения поршнем его нижней мертвой точки выпускное отверстие открывается для обеспечения фазы выпуска во время подъема поршня на всем протяжении его хода, резервуар-накопитель (12) сжатого воздуха под высоким давлением или любого другого газа под давлением для питания напрямую через впуск рабочего цилиндра (1) так, что

заполнение активной зоны CA в цилиндре происходит при постоянном давлении впуска на каждом обороте двигателя, в котором это давление впуска постепенно понижается по мере понижения давления в резервуаре-накопителе (12) в ходе опорожнения этого резервуара;

средства (7, 9) открывания и перекрывания впуска сжатого воздуха в активную зону (CA) выполнены с возможностью открытия впускного отверстия и канала (7), по существу, в верхней мертвой точке хода поршня изменения продолжительности и/или углового сектора впуска, а также проходного сечения отверстия, причем минимальный объем активной зоны (CA) предусмотрен для максимального давления хранения, с последующим постепенным его увеличением таким образом, чтобы в зависимости от давления впуска, от соотношения объемов между включенной активной зоной (CA) и расширительной зоной (CD) давление в конце расширения перед открыванием выпуска (8) было близким к атмосферному;

при этом граница между активной зоной (CA) и расширительной зоной (CD) задается режимом раскрытия и закрытия средств (7, 9), причем положение границы между активной зоной (CA) и расширительной зоной (CD) зависит от давления в резервуаре-накопителе (12).

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что работает согласно трехфазному термодинамическому циклу, содержащему

изобарный и изотермический переходы;

политропное расширение с совершением работы;

выпуск при окружающем давлении.

3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере два цилиндра (1; 1A) с увеличивающимся рабочим объемом, каждый из которых работает согласно описанному выше принципу, причем

когда давление впуска находится в своем верхнем диапазоне, соответствующем, например, верхней трети значений давления впуска, питание получает только цилиндр с меньшим рабочим объемом;

когда давление впуска находится в промежуточном диапазоне, соответствующем, например, средней трети значений давления впуска, питание получает только второй цилиндр большего рабочего объема;

когда давление впуска находится в нижнем диапазоне, соответствующем, например, нижней трети значений давления впуска, питание получают оба цилиндра одновременно.

4. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере три цилиндра, в том числе упомянутые два цилиндра с увеличивающимся рабочим объемом.

5. Двигатель по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что между резервуаром-накопителем (12) и впуском двигателя расположено тепловое устройство, представляющее собой изобарный подогреватель сжатого воздуха или любого другого газа.

6. Двигатель по п.5, отличающийся тем, что изобарный подогреватель содержит параболическое солнечное устройство, фокусная точка которого находится в тепловом устройстве.

7. Двигатель по одному из пп.5 или 6, отличающийся тем, что он является двигателем, термодинамический цикл которого включает в себя четыре фазы, в том числе

изобарное повышение температуры;

изотермический переход;

политропное расширение с совершением работы;

выпуск при окружающем давлении.

8. Двигатель по одному из пп.5 или 6, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью соединения и вращения воздушного компрессора (19).

9. Двигатель по п.8, отличающийся тем, что содержит теплообменник воздух-воздух или другого типа, который располагают между компрессором (19) и резервуаром-накопителем (12) таким образом, чтобы сжатый воздух или любой другой газ под высоким давлением и при повышенной температуре на выходе компрессора мог в резервуаре-накопителе достичь температуры, близкой к окружающей температуре.

10. Двигатель по п.9, отличающийся тем, что он является двигателем, термодинамический цикл которого включает в себя шесть фаз, в том числе

политропное сжатие окружающего/атмосферного воздуха;

охлаждение до окружающей/атмосферной температуры в целях хранения;

изобарное повышение температуры;

изобарный/изотермический переход;

политропное расширение с совершением работы;

выпуск при окружающем давлении.

11. Двигатель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что выполнен с возможностью задания крутящего момента и режима двигателя при помощи устройства, управляемого акселератором, для подачи команды на открывание/закрывание средств открывания/перекрывания (9) впускного канала (8), питающего сжатым воздухом или любым другим газом активную камеру (CA), путем открытия средств открывания/перекрывания, по существу, в верхней мертвой точке, но также изменения продолжительности и/или углового сектора впуска, а также проходного сечения отверстия, чтобы задавать давление в конце расширения в зависимости от давления в резервуаре-накопителе, количества поступающего сжатого воздуха или любого другого газа, объема активной зоны (CA) посредством закрывания средств открывания/перекрывания (9).

12. Двигатель по одному из пп.5 или 6, отличающийся тем, что он содержит электронное вычислительное устройство, регулирующее добавляемое количество энергии в зависимости от давления сжатого воздуха или любого другого газа и, следовательно, от массы воздуха или любого другого газа, поступающей в активную зону (CA).

13. Двигатель по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он является двигателем, работающим в трех режимах, которые можно применять отдельно или в комбинации, а именно:

работа в режиме использования одного вида энергии - нулевое загрязнение - с предварительно сжатым воздухом или любым другим газом, содержащимся в резервуаре-накопителе под высоким давлением;

работа в режиме использования двух видов энергии с предварительно сжатым воздухом или любым другим газом, содержащимся в резервуаре-накопителе под высоким давлением, плюс дополнительная энергия, получаемая от теплового устройства-подогревателя;

работа в автономном режиме использования двух видов энергии со сжатым воздухом или любым другим газом, подаваемым в резервуар воздушным компрессором, вращаемым двигателем, плюс дополнительная энергия, получаемая от теплового устройства-подогревателя.