Двигатель стирлинга
Изобретение позволяет повысить мощность двигателя Стирлинга, Двигатель содержит .станину 1, горячий 2 и холодный 3 цилиндры, кривошипно-шатунный механизм 4, рабочий 7 и вытеснительный 8 поршни, размещенные в цилиндрах и образующие в них первую полость 9 сжатия, вторую полость 10 сжатия и полость расширения 12, магистраль 14, соединяющую полости сжатия регенератор 15, выполненный в виде щелевого зазора между цилиндром 2 и поршнем 8 и сообщающей полости 10 и 12, нагреватель 16 и охладитель 17 воздушного охлаждения. При зажженной горелке 18, расположенной под нагревателем 16, осуществляется подвод теплоты к рабочему телу. В момент нахождения поршня 7 в ВМТ основная масса рабочего тела сосредотачивается в горячей полости 12, температура и давление рабочего тела максимальны - начинается процесс расширения, При достижении поршнем 7 НМТ процесс расширения заканчивается и начинает процесс сжатия, который протекает с отбором теплоты в охладителе 17. Вытеснитель поршень 8 работы не производит, а осуществляет распределение рабочего тела по полостям двигателя в процессах сжатия и расширения. Вращение вала кривошипно-шатунного механизма и движение поршня 7 создают дополнительную конвекцию воздуха, омывающего охладитель , за счет чего происходит более интенсивное охлаждение и, как следствие, повышение мощности двигателя. 2 ил. w fe
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 F 02 G 1/
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
4 фь фь, Ы
0 (гд
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4325343/25-06 (22) 09.11.87 (46) 30.06.92,Бюл.М 24 л (71) Кооператив по пооизводству товаров народного потребления "Плазмотрон" (72) 3.Н,Скурьят, В.П.Лисица и К.Е,Долганов (56) Патент США N . 2784540, кл, 60-25, 1957, (54) ДВИГАТЕЛЬ СТИРЛИНГА (57) Изобретение позволяет повысить мощность двигателя Стирлинга, Двигатель содержит станину 1, горячий 2 и холодный 3 цилиндры, кривошипно-шатунный механизм 4, рабочий 7 и вытеснительный 8 пор.шни,. размещенные в цилиндрах и образующие в них первую полость 9 сжатия, вторую полость 10 сжатия и полость расширения 12, магистраль 14, соединяющую полости сжатия: регенератор 15, выполненный в виде щелевого зазора между цилиндром 2 и поршнем 8 и сообщающей полости 10 и 12, нагреватель 16 и охлади9
М.... Ж,, 1744293 А1 тель 17 воздушного охлаждения. При зажженной горелке 18, расположенной под нагревателем 16, осуществляется подвод теплоты к рабочему телу. В момент нахождения поршня 7 в ВМТ основная масса рабочего тела сосредотачивается .в горячей полости 12, температура и давление рабочего тела максимальны — начинается процесс расширения. При достижении поршнем 7
HMT процесс расширения заканчивается и начинает процесс сжатия, который протекает с отбором теплоты в охладителе 17. Вытеснитель поршень 8 работы не производит, а осуществляет распределение рабочего тела по полостям двигателя в процессах сжатия и расширения,. Вращение вала кривошипно-шатунного механизма и движение поршня 7 создают дополнительную конвекцию воздуха, омывающего охладитель, за счет чего происходит более интенсивное охлаждение и, как следствие, повышейие мощности двигателя. 2 ил.
1744293 которые выполнены за одно целое с днищем
11. Вращение вала 5 и движение поршня 7 создают дополнительную конвекцию воздуха, омывающего охладитель, и за счет этого охлаждение идет более интенсивно.
Одновременно с перемещением рабочего тела иэ полости 9 в полость 10 оно через регенератор 15 начинает перемещаться в горячую полость 12, регенератором в данном случае служат щелевой зазор между поршнем 8 и цилиндром 2, а набивкой регенератора стенки поршня и цилиндра. Проходя через регенератор 15, рабочее тело отбирает теплоту от набивки и затем начинает отбирать теплоту от нагревателя 16, в данном случае нагревателем 16 является крышка 13 и стенки цилиндра 2, примыкающие к крышке 13. При дости>кении поршнем
7 ВМТ основная масса рабочего тела сосредотачивается в горячей полости 12, температура и давление рабочего тела максимальны, процесс сжатия заканчивается, и начинается процесс расширения. Поршень — вытеснитель 8 практически работы не производит, т.к. на его оба конца действует одинаковое давление, работу производит поршень 7, который начинает двигаться к HMT, a поршень — вытеснитель еще HMT не достиг и переталкивает рабочее тело частично в полость 9, а частично в полость 10.
При достижении поршнем-вытеснитепем
IMT рабочий поршень 7 еще не достиг своей IMT, процесс расширения продол>кается.
При движении поршня-вытеснитепя 8 от HMT к ВМТ происходит процесс вытеснения тела из полости 12 через регенератор 15 в холодную полость 10. Проходя через регенератор 15, рабочее тело отдает часть своей теплоты в набивку регенератора 15, а, попадая в полость 10, теплота начинает поглощаться охладитепем 17. Когда поршень 7 достигнет своей НМТ, процесс расширения заканчивается и начинается процесс сжатия. Цикл повторяется, Формула изобретения
Двигатель Стирлинга, содержащий станину, установленные на ней горячий и хо лодный цилиндры, закрепленный в станине
0 кривошипно-шатунный механизм с коленчатым валом и маховиком, подключенный к рабочему и вытеснительному поршням, размещенным соответственно в холодном и горячем цилиндрах, с образованием в
5 холодном цилиндре первой полости сжатия и с разделением горячего цилиндра на вторую полость сжатия, заключенную между днищем и поршнем, и полость расширения, заключенную между крышкой цилиндра и поршнем, магистраль, соединяющую между
Изобретение относится к области ма. шиностроения, а именно к двигателестроению>и может быть использовано при создании двигателей Стирлинга, преимущественно демонстрационного типа, 5.
Целью изобретения является повышение мощности за счет интенсификации теплоотвода от охладителя путем создания дополнительной конвекции воздуха, На фиг.1 изображен двигатель, про- 10 дольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, Двигатель Стирлинга состоит иэ станины 1, выполненной в виде двух пластин, горячего 2 и холодного 3 цилиндров, уста- 15 новленных на боковых поверхностях пластин подуглом 90 друг относительно друга, кривошипно-шатунного механизма 4 с коленчатым валом 5 и маховиком 6, закрепленного в станине и подключенного к 20 рабочему 7 и вытеснительному 8 поршням, размещенных соответственно в холодном и горячем цилиндрах таким образом, что в холодном цилиндре образуют первую полость 9 сжатия, а горячий цилиндр раздепя- 25 ют на вторую полость 10 сжатия, заключенную между днищем 11 и поршнем
8, и полость расширения 12, заключенную между крышкой 13 цилиндра 2 и поршнем
8, магистраль 14, соединяющую полости 30 сжатия, регенератор 15, установленный в горячем цилиндре 2 и сообщающий полости
10 и 12, нагреватель 16 и охладитель 17 воздушного охлаждения. примыкающий к полости 10. Нагрев осуществляется с по- 35 мощью горелки 18, расположенной под нагревателем 16.
Работа двигателя осуществляется следующим образом.
Зажигают горелку 18, расположенную 40 под нагревателем 16, через некоторое время, когда нагреватель нагреется, от руки проворачивают маховик таким образом, чтобы поршень-вытеснитель 8 опережал по фазе движения поршень 7. 45
В момент., когда поршень-вытеснитель
8, как это показано на фиг.1, находится в верхней мертвой точке (BMT), все рабочее тело, в данном случае воздух, сосредоточе. но в полостях сжатия 9 и 10, температура и 5 давление рабочего тела в это время минимальные. При движении поршня — вытесняется 8 к нижней мертвой точке (HMT) происходит перемещение поршня 7 в ВМТ, осуществляется процесс сжатия с перетал- 5 киванием рабочего тела из полости 9 по магистрали 14 в полость 10, при этом давление рабочего тела увеличивается, теплота сжатия отводится в окружающую атмосферу через охладитепь 17 и пластины станины 1, .1744293
Фиг. 2
Составитель И.Дикопов
Техред М,Моргентал Корректор, Н.Слободяник
Редактор
Заказ 201 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 собой полости, сжатия, регенератор, установленный в горячем цилиндре и сообщающий вторую полость сжатиз с полостью расширения, нагреватель, примыкэющий к полости расширения, и охладитель воздушного охлаждения, примыкающий к второй полости сжатия, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности за счет интенсификации теплоотвода от охладителя путем создания дополнительной конвекции воздуха, станина выполнена в виде двух пластин. перпендикулярных к оси коленчатого вала. холодный цилиндр расположен на боковых
5 поверхностях, а горючий-на торцовых поверхностях пластин, а кривошипно-шатунный механизм размещен между пластинами, причем пластины выполнены заодно с днищем горячего цилиндра;
