Бйбл^ютска

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ооктз Соеетскнх

Социалистических

Респтблнк

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 06Х!1.1970 (№ 1448225124-6) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05,IV.1973. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 11 VI.1973

М. Кл. F 02g 1/04

Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Мнннстрое

СССР

УДК 621.41(088.8) Авторы изобретения

Заявитель

В. И. Андреев и A. П. Меркулов

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. академика С. П. Королева

ДВИГАТЕЛЬ ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателям внешнего сгорания, преимущественно работающим по циклу Стирлинга.

Известны двигатели внешнего сгорания, содержащие рабочий цилиндр с поршнем, связанным с силовым механизмом, и соединенный с регенератором подогреватель для подвода тепла к зоне нагрева рабочего тела.

Однако такие двигатели имеют значителные потери и небольшую скорость передачи тепла от подогревателя к зоне нагрева, что снижает к.п.д. двигателя.

Для устранения указанных недостатков в описываемом двигателе зона нагрева связана с подогревателем при помощи тепловых труб, а регенератор может быть установлен в цилиндре для непосредствеHiHor взаимодействия с подогревателем, что снихкает также и габариты.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема описываемого двигателя; на фиг. 2 и 3— варианты выполнения схем горячего цилиндра с различными связями подогревателей с зонами нагрева, в качестве которых выбран реактор; на фиг. 4 и 5 — схемы работы тепловых трубок при их включении соответственно по схемам, изображенным на фиг. 2 и 3.

Двигатель содержит цилиндры 1, 2, 8, 4 с помещенными в них поршнями 5, 6, 7, 8 соответственно, связанными при помощи штоков 9, 10, 1 и 12 с кривошипом 18 преобразования поступательного движения во вращательное. Поршни делят каждый цилиндр на два объема, обозначенных на чертеже рим5 скими цифрами от 1 до VIII.

В камерах сгорания (зонах нагрева) 14 и

-5 осуществлен годвод тепла к тепловым трубам 16 и 17, а при помощи последних и подогревателями 18, 19, 20, 21. Подогреватели вы10 полнены в виде оребренных концов тепловых труб. Bци.линдрах неп.осре.дственно у подогревателей установлены регенераторы 22, 28, 24, 25, представляющие собой кассеты с тонкой проволочной сеткой илп путанно|к

15 Горячие и холодные полости цилиндров соединены попарно каналами 26 и 27, 28 и 29.

Как следует из схемы, в двигателе цилиндры разделены на две группы, в каждой из которых имеется горячий (1 и 8) и холодный

20 (2 и 4) цилиндры.

Рассмотрим работу одной из групп, так как обе группы работают идентично.

Так как в объемах, если пренебречь объемами, занимаемыми штоками, находится

25 одинаковое количество газа (например, гелня), то большее давление будет в том объеме, большая часть которого находится в горячем цилиндре. Поэтому шток 9 цилиндра (будет смещаться вправо. поворачивая кри30 вошип 18 против часовой стрелки.

376590

В процессе поворота кривошипа дважды создаются положения, когда вращение происходит не с отдачей, а с потреблением мощности, идущей на сжатие холодного рабочего тела, т. е. двигатель в этом диапазоне (примерно при р=65 — 135 и 245 — 315 ) работает по инерции, а в диапазонах 315 — 65 и 135—

245 отдает мощность. Отдаваемая мощность существенно превышает потребляемую, что обеспечивает высокий к.п.д. двигателя.

Используемая в двигателе тепловая труба представляет собой собственно трубу, запаянную с двух сторон. Из трубы откачивается воздух, а внутренние стенки выложены пористым материалом, пропитанным теплоносителем. Если нагревать один конвоец трубы (схема на фиг. 2), то теплоноситель начнет испаряться на этом конце (фиг. 4), а на его месте по капиллярам подтянется жидкость, тогда как пары устремятся в охлаждаемый конец, где сконденсируются, отдав теплоту испарения, и в жидкой фазе по капиллярам устремятся к нагретому концу, осуществляя почти без потерь перенос тепла от места нагрева до места охлаждения.

Если нагревать середину труб (схема на фиг. 3), то пары теплоносителя стремятся в оба конца трубы (фиг. 5), отдавая тем самым тепло конденсации на оба конца трубы. Достоинством описываемого двигателя является то, что протяженность линий связи сокращена, в двигателе практически отсутствует вредный теплообмен между холодными и горячими зонами, так как они разнесены по ци10 линдрам.

Предмет изобретения

1. Двигатель внешнего сгорания, содержа15 щий рабочий цилиндр с поршнем, связанным с силовым механизмом, и соединенный с регенератором подогреватель для подвода тепла к зоне нагрева рабочего тела, отличающийся тем, что, с,целью повышения к.п,д.

20 двигателя, зона нагрева связана с подогревателем при помощи тепловых труб.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью сокращения габарита и для непосредственного взаимодействия с подогрева25 телем регенератор установлен в цилиндре.

376590

Фиг Р

AYuusuu птеплонасиаель

Составитель А. Белостоцкий

Техред T. Курилко

Редактор Е. Братчикова

Корректор E. Михеева

Заказ 1617/15 Изд. № 452 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2