سيستم سخت افزاري براي شبيه سازي رفتار توربين بادي سرعت متغير بدون جعبه دنده"Gearless Variable Speed Wind Turbine Emulator"

خودرو هيبريد الكتريكي با موتور درونسوز الكترومكانيكي توضيح كوتاه در مورد نحوه كاركرد سيستم اين اختراع در زمينه خودروهاي هيبريدي است. اكثر خودروهاي هيبريد الكتريكي كه تا كنون ساخته شده‌اند علاوه بر يك موتور احتراق داخلي داراي موتورهاي الكتريكي (معمولاDC) نيز مي‌باشند و هر يك داراي استراتژي منحصر به فرد خود جهت تامين انرژي خودرو هستند به طوريكه با استفاده از انرژي سوخت (موتور احتراق داخلي يا پيل سوختي) و انرژي الكتريكي (موتورهاي الكتريكي) به صورت مجزا يا همزمان انرژي مورد نياز خودرو را جهت حركت تامين مي‌نمايند. اين اختراع نوعي خودرو هيبريدي الكتريكي است كه هيچ گونه موتور الكتريكي و پيل سوختي در آن وجود ندارد و تنها يك موتور درونسوز الكترومكانيكي دارد كه تمام وظايف فوق را انجام مي‌دهد. القاي مغناطيسي به اجزاي رفت و برگشتي و احتراق سوخت در محفظه احتراق موتور دو عامل محرك موتور و تامين انرژي خودرو در حين حركت هستند. سوخت مورد نياز از طريق سيستم سوخت‌رساني و الكتريسيته مورد نياز از طريق سيستم پيشرفته ذخيره‌ساز فلايويل تامين مي‌شوند. براي آگاهي كامل از نحوه كاركرد خودرو به شرح و توصيف اختراع مراجعه شود. مشكلاتي كه با اين اختراع حل شده‌اند مشكل اول: هزينه تمام شده خودروهاي هيبريدي نسبت به مدل مشابه غير هيبريدي به مراتب بالاتر است. هزينه‌ توليد خودروهاي هيبريدي نسبت به خودروهاي عادي همواره بالاتر بوده است كه اين امر اغلب به دليل به كارگيري تجهيزاتي همچون موتورهاي الكتريكي، باتريهاي ليتيوم-يون، انواع كوپلينگ‌ها، سيستمهاي كنترلي نسبتا پيچيده و... است. بزرگترين مشكلي كه با اين اختراع مرتفع گرديده است كاهش هزينه تمام شده خودرو است چراكه در اين خودرو خبري از موتورهاي الكتريكي و باتريهاي ليتيوم-يون و كوپلينگهاي مكانيكي(جهت يكپارچه‌سازي گشتاور خروجي موتور الكتريكي و موتور احتراق داخلي) نيست و ساختاري به مراتب ساده‌تر دارد. مشكل دوم: با توجه به محدوديت فضايي كه در طراحي خودرو وجود دارد، جانمايي تمامي اجزاي مكانيكي و الكتريكي در يك خودرو هيبريدي امري پيچيده و دشوار است و در صورت خرابي خودرو تعمير آن مشكل است زيرا اجزا به صورت فشرده در كنار هم قرار دارند و فضاي مورد نياز بين آنها وجود ندارد بعلاوه وزن خودرو هيبريد نيز در مقايسه با خودروهاي معمولي بالاتر است. در اين خودرو هيبريدي مشكل جانمايي اجزاء و افزايش وزن نداريم چراكه موتور درونسوز الكترومكانيكي اين خودرو تنها با اعمال تغييراتي در سرسيلندر موتور احتراق داخلي يك خودرو عادي و اضافه كردن نوعي بوش سه لايه براي هر سيلندر و يك قطعه كه روي تاج پيستونها پيچ ميشود، ساخته مي‌شود به طوريكه امكان القاي الكترومغناطيسي به اجزاي رفت و برگشتي پديد آيد. مشكل سوم: مربوط به استفاده از منابع تغذيه الكتريكي از نوع باتري(ليتيوم-يون ، ليتيوم- پليمر و...) است. در خودروهاي هيبريدي الكتريكي فعلي از باتري‌ها استفاده مي‌شود كه اغلب از نوع ليتيوم-يون هستند چون باتريهاي ليتيوم-يون از مواد شيميايي ساخته شده‌اند داراي چند مشكل اساسي هستند مثلا به نصب تجهيزات پيشرفته جهت كنترل ميزان و نحوه شارژ و دشارژ نياز دارند و كنترل و نگهداري آنها دشوار است، عمر آنها كم و در حدود 3 تا 5 سال است، چگالي توان پاييني دارند كه در هنگام شتابگيري و شيب‌پيمايي خودرو خودش را نشان مي‌دهد، محدوديتهايي از قبيل استفاده در محيطهاي داراي دما و رطوبت بالا دارند، در حين كاركرد نميتوان آنها را به طور همزمان شارژ نمود چراكه عمر آنها كاهش مي‌يابد، پس از اتمام كامل شارژ چيزي در حدود 5 تا 8 ساعت طول ميكشد تا دوباره كاملا شارژ شوند بعلاوه بازيافت آنها نيز مي‌تواند باعث ايجاد مشكلات زيست‌ محيطي گردد. در اين خودرو هيبريدي از منبع تغذيه فلايويل استفاده شده است كه توضيح كامل آن در شرح اختراع آورده شده است و هيچ يك از مشكلات فوق را ندارد يعني عمر مفيد آن حدودا 30 سال است، نياز به كنترل و نگهداري خاصي ندارد، چگالي توان و چگالي انرژي بالايي دارد، در هر نوع شرايط آب و هوايي و در هر دمايي ميتوان از آن استفاده كرد، در حين دشارژ شدن مي‌توان آن را شارژ كرد بدون اينكه هيچ مشكلي ايجاد شود، زمان شارژ كامل آن خيلي كوتاه است و چون هيچ نوع ماده شيميايي در ساخت آن به كار نرفته است و تجهيزي كاملا مكانيكي است، بازيافت آن نيز مشكلات زيست محيطي به دنبال ندارد. مشكل چهارم: اكثر خودروهاي هيبريدي داراي سيستمهاي كنترل و مانيتورينگ پيشرفته جهت كنترل كاركرد موتورهاي الكتريكي، نحوه شارژ و دشارژ باتريها و.... هستند كه طراحي آنها مشكل و هزينه‌شان بالاست. سيستم كنترلي اين خودرو هيبريدي همان واحد كنترل الكترونيكي خودرو ECU است كه علاوه بر زمانبندي جرقه‌زني زمانبندي القاي مغناطيسي را نيز كنترل ميكند بنابراين نياز به اضافه كردن تجهيزات كنترلي اضافي نيست.

براي توليد آلياژهاي شيشه اي (آمورف) (و آلياژهاي حافظه دار نياز) به مواد با درجه خلوص بالا، عدم اكسيداسيون مواد در حين ذوب و سرعت سرمايش بالا مي باشد. براي رسيدن به چنين شرايطي بايد بتوان ابتدا محيط ذوب را تقريبا از تمام گازهاي اتمسفر عاري كرد(خلاء بالا) و پس از آن به منظور جلوگيري از تبخير مواد، ذوب تحت فشار گاز خنثي انجام شود. پس از آماده سازي آلياژ تحت چنين شرايطي، مذاب تحت نيروي كششي درون قالب مسي آبگرد (جهت حصول سرعت سرمايش بالا) تزريق مي شود. فرايندهاي معمول ريخته گري قابليت توليد قطعات ريختگي تحت شرايط ذكر شده را ندارند. دستگاه ريخته گري مكشي با قابليت ريخته گري قطعات با ابعاد و اشكال هندسي مختلف (مخروط، ميله و يا صفحه با ضخامت هاي مختلف) در قالب مسي آبگرد تحت خلاء يا محيط خنثي، براي اولين بار در ايران طراحي، شبيه سازي و ساخته شده است كه مي تواند نقش بسيار موثري در ايجاد، نوآوري و توسعه دانش فني، و صنعتي شدن اين مواد را داشته باشد.

موتور ديزل با پيستون دوبل توضيح كوتاه در مورد نحوه كاركرد موتور اين اختراع در زمينه موتورهاي ديزل است. سيستم پيستون دوبل با جايگزيني به جاي پيستون معمول مورد استفاده در موتورهاي ديزل، موجب بهبود چند مسئله اساسي در موتورهاي ديزل مي‌شود و با توجه به هزينه پايين ساخت و انطباق كامل و قابليت كاركرد اين سيستم با ساير اجزاي موتور ديزل، استفاده از آن در موتورهاي ديزل قدرتي پايين مربعي كه داراي كورس بلند و دور موتور پايين هستند و اغلب در ماشين‌آلات سنگين راه‌سازي، ماشين‌آلات كشاورزي، لكوموتيوهاي ديزل، كشتي‌هاي باربري ديزل و... استفاده مي‌شوند را توجيه مي‌كند. مشكلاتي كه با اين اختراع حل شده‌اند مشكل اول: لزوم افزايش هر چه بيشتر راندمان حرارتي موتور ديزل جهت كوچك‌تر شدن موتور. با كاهش تلفات و افزايش راندمان حرارتي مي‌توان موتورهايي با گشتاور خروجي يكسان اما در ابعاد كوچك‌تر توليد نمود. مشكل دوم: افزايش بيش از حد مصرف سوخت موتورهاي ديزل سنگين و ايجاد دود ناشي از احتراق ناقص در مواقعي كه موتور زير بار است. مشكل سوم: وجود آلاينده‌هاي NOx در گازهاي خروجي موتورهاي ديزل كه ناشي از طبيعت سيكل ديزل و به دليل دما و فشار بالاي احتراق در سيكل ديزل است.