Двигатель с внешним подводом теплоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф л ф

//=,/

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 120530 (21) 2921971/25-06

° Р М К з

F G 1/043 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621. 4 (088.8 ) Опубликовано 070383. Бюллетень ¹9

Дата опубликования описания 070383 (72) Автор I изобретения

0.И. Бурцев г

Центральный научно-исследовательский дизельный институт (71) Заявитель (54 ) ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в двигателях с внешним подводом теплоты.

Известны двигатели с внеШним подводом теплоты, содержащие по меньшей мере один цилиндр, установленный в нем и ограничивающий в цилиндре рабочее пространство, вытеснитель, разделяющий рабочее пространство на две камеры, горячую и холодную, и снабженный внешней оболочкой, ограничивающую полость, связанную с рабочим пространством через впускной и выпускной обратные клапаны j1 ).

В известных двигателях ограниченная оболочкой внутренняя полость вытеснителя заполнена рабочим телом под давлением, при этом наличие кла.панной системы, сообщенной с холодной камерой, является причиной значительной утечки тепла иэ горячей камеры в холодную, что в конечном итоге приводит к снижению коэффициента полезного действия двигателя. .Цель изобретения — повышение КПД двигателя путем уменьшения утечки тепла иэ горячей камеры в холодную через вытеснитель.

Для достижения поставленной цели вытеснитель снабжен дополнительной внутренней оболочкой, а с рабочим пространством через клапаны сообщен зазор между внутренней и внешней оболочками, причем с холодной камерой зазор связан через впускной клапан, а с .горячей — через выпускной

Поверхности оболочек вытеснителя могут быть покрыты теплоизоляционным покрытием.

На чертеже представлен цилиндр двигателя, разрез.

Двигатель с внешним подводом теплоты содержит по меньшей мере один цилиндр.1, поршень 2, установленный в нем и ограничивающий в цилиндре 1 рабочее пространство заполненное рабочим телом. В рабочем пространстве перемещается вытеснитель 3, состоящий из нижней массивной части и двух тонкостенных оболочек: внешней 4 и внутренней 5, покрытых теплоизоляционным материалом 6, например из окиси алюминия. Вытеснитель 3 разделяет рабочее пространство цилиндра 1 на две камеры: горячую 7 и холодную

8, сообщенные через теплообменные апЗ0 парагы {на чертеже не показаны ), 1002640 служащие для подвода и отвода теплоты, и рекенератор (не показан).

Оболочки 4 и 5 и нижняя массивная часть вытеснителя 3 образуют полость а, из которой откачан воздух через клапан 9, и полость ñÐ между оболочкаМи 4 и 5, которая сообщается с рабочим пространством цилиндра 1 при помощи клапанов 10 и 11, причем с горячей камерой через выпускной обратный клапан 10, а с холодной камерой через впускной обратный клапан 11 и в процессе работы двигателя заполняется рабочим телом.

Полость д" между оболочками 4 и 5 вытеснителя 3 может быть заполнена углекислотой или другим газом с низким коэффициентом теплопередачи под давлением до среднего давления цикла. После наполнения, клапаны 10 и 11 заглушивают во избежание попадания газа из полости d между оболочками 4 и 5 в рабочее пространство.

В процессе работы двигателя вытеснитель 3 периодически переталкивает рабочее тело из холодной камеры 8 в горячую 7 по замкнутой магистрали, в которой расположены теплообменные аппараты подвода и отвода теплоты и регенератор (на чертеже не показаны ) и наоборот. При этом давление в рабочем пространстве цилиндра 1 плавно изменяется и поршень

2 совершает полезную работу.

За счет покрытия поверхностей оболочек 4 и 5 вытеснителя 3 теплоизоляционным покрытием 6, тепловой поток, направлен со стороны горячей камеры 7, в которой рабочее тело находится при высокой температуре, в сторону холодной камеры 8, в которой рабочее тело имеет низкую температуру.

Вследствие этого небольшого теплового потока, а также вакуумирования полости а и заполнения полости о газом с низким коэффициентом теплопередачи, практически отсутствует утечка теплоты из горячей камеры в холодную.

Таким образом, снабжение вытеснителя дополнительно внутренней оболочкой и подключение полости между оболочками к камерам двигателя через соответствующие клапаны обуславливает максимальное использование энер-!

О гии рабочего тела в рабочем пространстве двигателя и тем самым способствует повышению КПД двигателя.

t5

Формула изобретения

1. Двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий по меньшей мере один цилиндр, поршень, установленный в нем и ограничивающий в цилиндgp ре рабочее пространство, вытеснитель, разделяющий рабочее пространство на две камеры: горячую и холодную и снабженный внешней оболочкой, ограничивающей полость, связанную с.рабочим пространством через впускной и выпускной обратные клапаны, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД двигателя путем уменьшения утечки теПла из горячей камеры в холодную через вытеснитель, последний снабжен дополнительной внутренней оболочкой, а с рабочим пространством через клапаны сообщен зазор между внутренней и внешней оболочками, причем с холодной камерой зазор связан через впускной клапан, а с горячей — через выпускной клапан.

2. Двигатель по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что поверхнос40 ти оболочки вытеснителя покрыты теплоизоляционным:покрытием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3394542, 45 кл. 60-24, опублик. 1968.

1002б 40

Составитель С. Амандыков

Редактор Т. Митрович Техред Ж.Кастелевич

Корректор Ю.Макаренко

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1493/10 Тираж 548

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5