Двигатель с внешним подводом теплоты системы лукоянова

 

Использование: область двигателестроения, в частности двигатели с внешним подводом теплоты с замкнутым циклом. Сущность изобретения: двигатель содержит по меньшей мере один блок 1 из трех цилиндров 2, 3, поршни 4 со штоком 5, расположенные по одному в каждом цилиндре и разделяющие объем цилиндров на надпоршневую 6, 7 и подпоршневую 8, 9 полости, по меньшей мере два нагревателя 10, регистратор 11, холодильник 12, установленные последовательно по одному в магистралях, соединяющих полость одного цилиндра с полостью другого цилиндра. Двигатель имеет камеру для подвода теплоты 13, установленную на нагревателях 10, механизм привода, соединяющий штоки поршней между собой и выходным валом двигателя 14. Использование надпоршневых полостей двух цилиндров в виде полостей расширения , а подпоршневых полостей этих цилиндров - в виде буферных полостей, и полостей третьего цилиндра - в виде полостей сжатия позволяет уменьшить массогабаритные параметры двигателя. 6 ил. 5 J / Ј VJ XI О 00 fcb О 7S 17 Фив.1 74 73

СО|ОЗ С08ЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 02 G 1/043

ГОСУДАРСТВЕНЯЪ|Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪ|ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ|

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

31 12

16 (21) 4912422/06 (22) 18.02.91 (46) 23.11.92. Бюл. М 43 (75) С.К.Лукоянов (56) Выложенная заявка Японии

hh 60-69252, кл. F 02 С 1/043, опубл. 1985. (54) ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ СИСТЕМЫ ЛУКОЯНОВА (57) Использование: область двигателестроения, в частности двигатели с внешним подводом теплоты с замкнутым циклом.

Сущность изобретения: двигатель содержит по меньшей мере один блок 1 из трех цилиндров 2, Э, поршни 4 со штоком 5, расположенные по одному в каждом цилиндре и разделяющие объем цилиндров на надпор„, Ы„„1776849 А1 шневую 6, 7 и подпоршневую 8, 9 полости, по меньшей мере два нагревателя 10, регистратор 11, холодильник 12, установленные последовательно по одному в магистралях, соединяющих полость одного цилиндра с полостью другого цилиндра. Двигатель имеет камеру для подвода теплоты 13, установленную на нагревателях 10, механизм привода, соединяющий штоки поршней между собой и выходным валом двигателя

14. Использование надпоршневых полостей двух цилиндров в виде полостей расширения, а подпоршневых полостей этих цилиндрав — в виде буферных полостей, и полостей третьего цилиндра — в виде полостей сжатия позволяет уменьшить массогабаритные параметры двигателя. 6 ил.

1776849

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям с внешним подводом теплоты с замкнутым циклом.

Известен двигатель с внешним подводом теплоты, содержащий, по меньшей мере. один блок из трех цилиндров, поршни со штоками, распОложенные по одному в каждом цилиндре и разделяющие объем цилиндров на надпоршневую и подпоршневую полости, по меньшей мере, два нагревателя, регенератора, холодильника, установленные последовательно по одному в магистралях, соединяющих полость одного цилиндра с полостью другого цилиндра, камеру для подвода теплоты, установленную на нагревателях, механизм привода, соединяющий штоки поршней между собой и с выходным вапом двигателя, и включающий шатуны, связывающие штоки поршней и кривошипный механизм, соединяющий поршни с выходным валом, причем механизм привода помещен в картере. К недостаткам известного двигателя следует отнести его высокие массогабаритные параметры.

Цель изобретения — уменьшение массогабаритных параметров двигателя.

С этой целью в известном двигателе надпоршневые полости двух цилиндров выполнены в виде полостей расширения, а подпоршневые полости этих же цилиндров выполнены в виде буферных полостей, две полости третьего цилиндра выполнены в виде полостей сжатия, а каждая магистраль соединена одним торцом к полости расширения одного из двух цилиндров, а другим торцом — к одной из полостей сжатия третьего цилиндра, картер выполнен из трех полостей, причем первая и. вторая полости картера выполнены нагру>кенными давлением рабочего тела, а третья полость — ненагру>кенной, в первой полости картера расположены шатуны цилиндров, включающих полости расширения, во второй полости картера расположен шатун цилиндра, включающий полости сжатия. в третьей полости картера — кривошипный механизм с выходным валом, цилиндры с полостями расширения установлены в камере подвода теплоты и расположены под углом по отношению к последней.

На фиг.1 показана принципиальная схема двигателя, включающего шесть цилиндров; на фиг.2 — камера для подвода теплоты; на фиг.З показана схема двигателя, включающего три цилиндра; на фиг.4 изображен вариант работы двигателя при угле поворота выходного вала, равном 0 ; на фиг.5— вариант работы двигателя при угле поворота выходного вала, равном 90 ; на фиг.6— вариант работы двигателя при угле поворота выходного вала, равном 180 .

Двигатель с высшим подводом теплоты содержит, по меньшей мере, один блок 1 из трех цилиндров 2, 3, поршни 4 со штоками

5, расположенные по одному в каждом цилиндре и разделяющие объем цилиндров на надпоршневую 6, 7 и подпоршневую 8, 9

10 полости, по меньшей мере, два нагревателя

10, регенератора 11, холодильника 12, установленные последовательно по одному в магистралях, соединяющих полость одного цилиндра с полостью другого цилиндра.

15 Двигатель включает камеру для подвода теплоты 13, установленную на нагревателях

10, механизм привода, соединяющий штоки поршней между собой и с выходным валом двигателя 14. Механизм привода включает шатуны 15, 16, связывающие штоки поршней и кривошипный механизм 17, 18, соединяк>щий поршни с выходным валом через дифференциал 19 регулировки, мощности двигателя, Механизм привода помещен на картере. Надпоршневые полости 6 двух цилиндров 2 выполнены в виде полостей расширения, а подпоршневые полости 8 этих же цилиндров выполнены в виде буферных полостей, две полости 7, 9 третьего цилиндра 3 выполнены в виде полостей сжатия.

Каждая магистраль соединена одним торцом к полости расширения одного из двух цилиндров 2, а другим торцом — к одной иэ полостей сжатия третьего цилиндра 3, Картер двигателя выполнен иэ трех полостей.

Первая 20 и вторая 21 полости картера выполнены наружным давлением рабочего тела, а третья полость 22 — ненаружной. В первой полости картера 20 расположены

40 шатуны 15 цилиндров 2, включающих полости расширения 6. Во второй полости картера 21 расположен шатун 16 цилиндра 3, включающий полости сжатия 7, 8. В третьей полости сжатия 22 находится кривошипный механизм 17, 18 с выходным валом 14. Цилиндры 2 с полостями расширения 6 установлены в камере для подвода теплоты 13 и расположены под углом по отношению к камере.

50 Двигатель с внешним подводом теплоты работает следующим образом.

При нагревании цилиндров 2, включающих полости расширения 6.давление рабочего тела в полостях будет повышаться, Через дифференциал 19 вводится угол сдвига фаз полостей расширения 6 и полостей сжатия 7, 9, При угле поворота выходного вала 14, равном 0 давление в полостях расширения 6 одного из двух цилиндров 2 увеличивается. Рабочее тело из полости сжатия

7 цилиндра 3 через холодильник 12, регене1776849 ратор 11 и нагреватель 10 перетекает в полость расширения одного из цилиндров 2.

Поршень данного цилиндра 2 при этом опускается вниз. При этом рабочее тело другого 5 цилиндра 2 перетекаег из полости расшире- . ния 6 через теплообменники в полость сжатия 9 цилиндра 3, а поршень другого цилиндра 2 поднимается вверх. Далее процесс проходит в обратном направлении. 10

Использование надпоршневых полостей .двух цилиндров в виде полостей расширения, а подпоршневых полостей этих цилиндров — в виде буферных полостей, и полостей третьего цилиндра — в виде поло- 15 стей сжатия позволяет уменьшить массогабаритные параметры двигателя.

Выполнение картера состоящим из трех полостей, причем первая и вторая полость картера являются нагруженными давлением 20 рабочего тела, а третья полость — ненагруженной, уменьшает внутренний объем картера и улучшает эффективные показатели.

Установка цилиндров с полостями расширения в камере для подвода теплоты под углом 25 по отношению к последней позволяет повысить компактность двигателя и камеры для подвода теплоты.

Формула изобретения

1. Двигатель с внешним подводом теп- 30 лоты, содержащий по меньшей мере один блок иэ трех цилиндров, поршни со штоками, расположенными по одному в каждом цилиндре и разделяющие объем цилиндров на надпоршневую и подпоршневую поло- 35 сти, по меньшей мере два нагревателя, регенератора, холодильника, установленные последовательно по одному в магистралях, соединяющих полость одного цилиндра с полостью другого цилиндра, камеру для 40 подвода теплоты, установленную на нагревателях, механизм привода, соединяющий штоки поршней между собой и с выходным валом двигателя, и включающий шатуны, связывающие штоки поршней и кривошипный механизм, соединяющий поршни с выходным валом, причем механизм привода помещен в картере, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных параметров двигателя, надпоршневые полости двух цилиндров выполнены в виде полостей расширения, а подпоршневые полости этих же цилиндров выполнены в виде буферных полостей, две полости третьего цилиндра выполнены в виде полостей сжатия, а каждая магистраль соединена одним торцом к полости расширения одного из двух цилиндров, а другим торцом — к одной из полостей сжатия третьего цилиндра.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения внутреннего объема картера и улучшения эффективных показателей, картер выполнен из трех полостей, причем первая и вторая полости картера выполнены нагруженными давлением рабочего тела, а третья полость — ненагруженной, в первой полости картера расположены шатуны цилиндров, включающих полости расширения, во второй полости картера расположен шатун цилиндра, включающий полости сжатия, в третьей полости картера — кривошипный механизм с выходным валом.

3. Двигатель по пп, 1 и 2, о т л и ч à юшийся тем, что, с целью повышения компактности двигателя и камеры для подвода теплоты, уменьшения в цилиндропоршневой группе термодинамических нагрузок и потерь теплоты, цилиндры с полостями расширения установлены в камере для подвода теплоты и расположены под углом по отношению к последней.

1776849

1776849

Составитель П,Щукалов

Техред M.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор Т.Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4108 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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